Quadratic functions for efficient load balancing in the terminals of a substation of a three-phase asymmetric network with power loss reduction capabilities

Resumen

Esta investigación aborda el problema del balanceo óptimo de carga en terminales de la subestación trifásica proponiendo tres funciones objetivo cuadráticas. Estas funciones objetivo se formulan considerando los consumos de energía activa, reactiva y aparente agregados en los terminales de la subestación. La formulación propuesta pertenece a la familia de modelos cuadráticos de enteros mixtos, que pueden resolverse globalmente con herramientas convexas de enteros mixtos especializadas. Para evaluar el efecto de la redistribución de carga en las terminales de la subestación, se prueban las redes de 15 y 35 barras utilizando cada una de las funciones cuadráticas propuestas. Además, el método de flujo de potencia desequilibrado de Broyden se utiliza para determinar el grado de reducción de la pérdida de potencia y la mejora del perfil de tensión. Los resultados numéricos confirman la efectividad del modelo cuadrático entero mixto propuesto para mejorar el rendimiento eléctrico en redes asimétricas trifásicas a través del equilibrio de carga en las terminales de la subestación. Después de resolver cada función cuadrática para la red de 15 nodos, las pérdidas de energía se redujeron entre 12,9624% y 17,2550%, y estas reducciones fueron entre 5,0771% y 7,7389% en la red de 35 nodos.