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Integración optima de sistemas de generación solar fotovoltaica para la minimización de costos totales de operación anual aplicando el algoritmo de la viuda negra

Optimal integration of solar photovoltaic generation in distribution networks to minimize the total annual operating costs by applying the black widow algorithm

dc.contributorMontoya Giraldo, Oscar Danilo
dc.creatorCortes Caicedo, Brandon
dc.creatorRojas Torres, Camilo Andrés
dc.creatorTovar Cifuentes, Iván Camilo
dc.creatorMontoya Giraldo, Oscar Danilo
dc.date2024-04-20T15:59:30Z
dc.date2024-04-20T15:59:30Z
dc.date2022-02-04
dc.date.accessioned2025-04-29T21:34:02Z
dc.date.available2025-04-29T21:34:02Z
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11349/34521
dc.identifier.urihttp://test.repositoriodigital.com:8080/handle/123456789/93693
dc.descriptionEl problema de ubicación y dimensionamiento óptimo de fuentes fotovoltaicas (PV) en sistemas eléctricos de distribución es estudiado en este artículo mediante la aplicación del algoritmo de optimización de la viuda negra (BWOA). Este problema es de naturaleza no lineal entera mixta y se aborda mediante una estrategia de optimización del tipo maestro-esclavo. En la etapa maestra el BWOA define la ubicación y el tamaño de los generadores PV mediante una codificación discreta-continua, y con esta información la etapa esclava (flujo de potencia para distribución) determina las variables eléctricas del sistema, con las cuales se evalúa la función objetivo y las restricciones del problema. Como función objetivo se considera la minimización de los costos anuales de operación y mantenimiento del sistema sumado con los costos totales de compra de energía en la red eléctrica para un período de planificación de 20 años. Los resultados numéricos en los sistemas IEEE de 34 y 85 nodos demuestran que con la metodología de optimización propuesta es posible reducir alrededor del 27 % de los costos operativos anuales en ambos sistemas con la ubicación óptima de tres fuentes fotovoltaicas. Comparaciones con metodologías metaheurísticas y exactas reportadas en la literatura especializada, confirman la eficiencia y robustez de la metodología propuesta.
dc.descriptionThe problem of the optimal location and sizing of photovoltaic (PV) sources in electrical distribution systems is addressed in this article through the application of the black widow optimization algorithm (BWOA). This problem is of mixed-integer nonlinear nature and is addressed by a master-slave type optimization strategy. In the master stage, the BWOA defines the location and size of the PV generators through discrete-continuous coding, and with this information, the slave stage (power flow for distribution) determines the electrical variables of the system, with which is evaluated the objective function and the constraints of the problem. As an objective function, the minimization of the annual costs of operation and maintenance of the system is considered, added to the total costs of purchasing energy in the electrical network for a planning period of 20 years. The numerical results in the IEEE 34- and IEEE 85-node systems show that with the proposed optimization methodology it is possible to reduce around 27 % of the annual operating costs in both systems with the optimal location of three photovoltaic sources. Comparisons with metaheuristics and exact methodologies reported in the specialized literature confirm the efficiency and robustness of the proposed methodology.
dc.formatpdf
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.rightsAtribución 4.0 Internacional
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rightsOpenAccess
dc.rightsAbierto (Texto Completo)
dc.subjectAlgoritmo de la viuda negra
dc.subjectCodificación discreta-continua
dc.subjectEnergía solar fotovoltaica
dc.subjectEstrategia maestro-esclavo
dc.subjectFlujo de potencia
dc.subjectGeneración distribuida
dc.subjectMétodo de aproximaciones sucesivas
dc.subjectMinimización de costos anuales de operación
dc.subjectOptimización combinatorial
dc.subjectSistemas de distribución
dc.subjectValor presente neto
dc.subjectIngeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subjectEnergía solar
dc.subjectSistemas de energía solar fotovoltaica
dc.subjectGeneradores de energía fotovoltaica
dc.subjectRecursos energéticos renovables
dc.subjectAlgoritmos (Computadores)
dc.subjectOptimización combinatoria
dc.subjectBlack widow algorithm
dc.subjectDiscrete-continuous coding
dc.subjectSolar photovoltaic energy
dc.subjectMaster- slave strategy
dc.subjectPower flow
dc.subjectDistributed generation
dc.subjectSuccessive approximations method
dc.subjectAnnual operating costs minimization
dc.subjectCombinatorial optimization
dc.subjectDistribution systems
dc.subjectNet present value
dc.titleIntegración optima de sistemas de generación solar fotovoltaica para la minimización de costos totales de operación anual aplicando el algoritmo de la viuda negra
dc.titleOptimal integration of solar photovoltaic generation in distribution networks to minimize the total annual operating costs by applying the black widow algorithm
dc.typebachelorThesis
dc.typeProducción Académica
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f


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