Balance eficiente de polos en redes bipolares de CC asimétricas a través del algoritmo de búsqueda por vórtices

Resumen

Este artículo presenta la aplicación del algoritmo de optimización de búsqueda por vórtices y el método de flujo de potencia triangular al problema de balance óptimo de polos en redes de corriente continua bipolares mediante una estrategia de optimización del tipo maestro-esclavo. Este problema consiste en la redistribución eficiente de cargas en los polos positivo y negativo, respecto del polo de neutro, tal que las pérdidas de potencia para una condición de carga determinada son reducidas. El problema de balance óptimo de polos corresponde a un problema de programación no lineal entero-mixto de difícil solución. Para abordar este problema se propone la utilización del algoritmo de búsqueda por vórtices en su etapa maestra y el método de flujo de potencia triangular en su etapa esclava. La etapa maestra se encarga de definir las conexiones de las cargas en los polos positivo y negativo para cada nodo, mientras que la etapa esclava se encarga de evaluar el problema de flujo de potencia resultante y definir el valor de pérdidas para cada condición de carga proveída por la etapa maestra. Los resultados numéricos en los sistemas de 21 y 85 nodos, demuestran la efectividad del modelo de optimización propuesto cuando se compara con métodos combinatorios, disponibles en la literatura especializada. Todas las implementaciones computacionales han sido desarrolladas en el entorno de programación de MATLAB en la versión 2022b.