Metodología para el planeamiento de sistemas de distribución de energía eléctrica considerando optimización multiobjetivo

Metodología para el planeamiento de sistemas de distribución de energía eléctrica considerando optimización multiobjetivo PDF Author: Ana María Mejía Solanilla
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Resumen: Con el fin de solucionar el problema del planeamiento multiobjetivo de sistemas de distribución de energía eléctrica, se propone en este trabajo una metodología empleando como técnica de solución un algoritmo elitista de ordenamiento no dominado (NSGA-II), la cual considera la ubicación y capacidad de nuevos tramos de red, ubicación y capacidad de nuevas subestaciones, ampliación de subestaciones existentes y reconductorización de tramos de red existentes. Para dar solución al problema se emplean diferentes modelos matemáticos, todos con dos funciones objetivo. Con la aplicación de estos modelos se busca tener más herramientas a la hora de tomar decisiones, con el fin de involucrar funciones objetivo que impacten directamente en la solución del problema. Las funciones objetivo consideradas son: costos de inversión, costos de operación, costos de inversión y operación, y confiabilidad de la red (energía no servida). El conjunto de restricciones está compuesto por las ecuaciones de balance nodal, capacidades máximas permitidas para los elementos del sistema, máxima caída de tensión permitida y radialidad de la red...

Metodología para el planeamiento de sistemas de distribución de energía eléctrica considerando optimización multiobjetivo

Metodología para el planeamiento de sistemas de distribución de energía eléctrica considerando optimización multiobjetivo PDF Author: Ana María Mejía Solanilla
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Resumen: Con el fin de solucionar el problema del planeamiento multiobjetivo de sistemas de distribución de energía eléctrica, se propone en este trabajo una metodología empleando como técnica de solución un algoritmo elitista de ordenamiento no dominado (NSGA-II), la cual considera la ubicación y capacidad de nuevos tramos de red, ubicación y capacidad de nuevas subestaciones, ampliación de subestaciones existentes y reconductorización de tramos de red existentes. Para dar solución al problema se emplean diferentes modelos matemáticos, todos con dos funciones objetivo. Con la aplicación de estos modelos se busca tener más herramientas a la hora de tomar decisiones, con el fin de involucrar funciones objetivo que impacten directamente en la solución del problema. Las funciones objetivo consideradas son: costos de inversión, costos de operación, costos de inversión y operación, y confiabilidad de la red (energía no servida). El conjunto de restricciones está compuesto por las ecuaciones de balance nodal, capacidades máximas permitidas para los elementos del sistema, máxima caída de tensión permitida y radialidad de la red...

Planeamiento de la expansión de sistemas de transmisión de energía considerando seguridad e incertidumbre mediante optimización multiobjetivo

Planeamiento de la expansión de sistemas de transmisión de energía considerando seguridad e incertidumbre mediante optimización multiobjetivo PDF Author: Ricardo Andres Bolaños Ocampo
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Resumen: Este trabajo aborda el Problema de Planeamiento de la Expansión de la transmisión bajo el enfoque multiobjetivo que resuelve el problema de inversión mediante el algoritmo evolutivo Elitist Non Dominated Sorted Genetic Algorithm (NSGA-II), mientras que el problema operativo de flujo de carga mediante el modelo DC es resuelto por un Método de Puntos Interiores de Alto Orden Predictor - Corrector (MPC). Para orientar el enfoque multiobjetivo, se considera la seguridad del sistema de potencia, evaluada mediante el corte de carga acumulado o máximo que se presenta, para cada configuración, ante contingencias simples (N - 1), dobles (N - 2) de circuitos en paralelo y dobles ((N - 1) - 1) de circuitos que comparten estructuras en parte del tendido de las líneas. Los objetivos considerados son entonces el costo de inversión en equipos de transmisión, transformadores y líneas, y el corte de carga ante contingencias. Se considera adicionalmente la incertidumbre en la demanda y reprogramación de la generación para determinar configuraciones con escenarios de generación y demanda variables que simula en cierta forma la operación real de los Sistemas Eléctricos de Potencia, permitiendo comparar el enfoque que tradicionalmente se implementa para la solución del problema. La metodología multiobjetivo aplicada es implementada mediante un programa de computadora desarrollado en lenguaje de programación de MatLab aplicado a los sistemas de Garver e IEEE-24 nodos. Bajo el enfoque monoobjetivo se implemente un algoritmo especializado de Chu & Beasley aplicado a los sistemas Garver, IEEE-24, Sur Brasil y al Sistema Colombiano 2005 - 2012.

Planeamiento de la expansion de redes de transmision de energia electrica considerando contingencias

Planeamiento de la expansion de redes de transmision de energia electrica considerando contingencias PDF Author: Luis Alfonso Gallego Pareja
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ESTE TRABAJO INVESTIGATIVO SE PRESENTA UNA METODOLOGIA PARA RESOLVER EL PROBLEMA DEL PLANEAMIENTO DE LA EXPANSION DE SISTEMAS DE TRANSMISION DE ENERGIA ELECTRICA CONSIDERANDO CONTINGENCIAS. EL PROBLEMA DEL PLANEAMIENTO DE LA EXPANSION DE SISTEMAS DE TRASNMISION DE ENERGIA ELECTRICA TIENE COMO OBJETIVO DETERMINAR LA RED DE TRANSMISION QUE SE DEBE CONSTRUIR PARA ATENDER LOS REQUERIMIENTOS DE LA DEMANDA FUTURA PARA UN ESCENARIO DE LARGO PLAZO, MINIMIZANDO LA INVERSION Y ABASTECIENDO DE ENERGIA ELECTRICA A TODOS LOS USUARIOS. EL PLANEAMIENTO DE SISTEMAS ES UN PROBLEMA CLASICO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELECTRICA E ENERGIA, CUYO MODELAMIENTO MATEMATICO CORRESPONDE A UN PROBLEMA DE PROGRAMACION NO LINEAL MIXTO (PNLIM), DEBIDOA QUE INTERVIENEN FUNCIONES NO LINEALES, Y ALGUNAS VARIABLES SON NUMEROS REALES (FLUJOS DE POTENCIA EN LINEAS, ANGULOS Y VOLTAJES ENLAS BARRAS, ETC), Y OTRAS SON NUMEROS ENTEROS (NUMERO DE CIRCUITOS QUE DEBEN SER ADICIONADOS). SI A LO ANTERIOR LE AGREGAMOS QUE GENERALMENTE LOS SISTEMAS DE TRANSMISION SON DE GRAN TAMAÑO, NOS ENCONTRAMOS ANTE UN PROBLEMA MUY DIFICIL DE RESOLVER Y DE ALTA COMPLEJIDAD MATEMATICA, LO QUE COMUNMENTE SE DENOMINA UN PROBLEMA DE GRAN TAMAÑO Y GRAN COMPLEJIDAD. EL PROBLEMA EL PLANEAMIENTO SE DIVIDE EN DOS SUBPROBLEMAS, SUBPROBLEMA DE INVERSION Y SUBPROBLEMA DE OPERACION. EL SUBPROBLEMA DE INVERSION ES SOLUCIONADO EMPLEANDO EL ALGORITMO GENETICO ESPECIALIZADO DE CHU-BEASLEY AGCB. EL SUBPROBLEMA OPERATIVO ES REPRESENTADO USANDO EL MODELO DE FLUJO DE CARGA DC, ESTE MODELO NO ES LINEAL, PERO CON LA COMBINACION CON EL SUBPROBLEMA DE INVERSION SE CONVIERTE EN LINEAL Y SE RESUELVE USANDO PROGRAMACION LINEAL (PL). EL MODELO DC ES SOLUCIONADO EMPLEANDO EL METODO DE PUNTOS INTERIORES DENOMINADO BARRERA LOGARITMICA PRIMAL-DUAL PREDICTOR CORRECTOR. CON EL PROPOSITO DE MEJORAR LA EFICIENCIA DEL ALGORITMO, SE HAN EXPLORADO LOS DIFERENTES PARAMETROS DE AJUSTE QUE SE ESTA FORMANDO EL ALGORITMO, ENCOTNRANDO RELACIONES MUY IMPORTANTES QUE...

Planeamiento multiobjetivo de la expansion de la transmision considerando multiples escenarios de generacion

Planeamiento multiobjetivo de la expansion de la transmision considerando multiples escenarios de generacion PDF Author: Carlos Adrian Correa Florez
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Resumen: Este trabajo muestra una metodología para solucionar el problema de planeamiento de la transmisión cuando se consideran los múltiples escenarios de generación que se presentan en los mercados eléctricos. La solución a este problema se plantea mediante la utilización de algoritmos evolutivos para programación mono y multi-objetivo, implementando un algoritmo genético de Chu-Besaley y un algoritmo modificado NSGA-II para cada caso respectivamente. La metodología propuesta se valida a través de los sistemas de prueba de 6 barras de Garver y el sistema IEEE de 24 barras.

Reconfiguración de sistemas de distribución de energía eléctrica usando optimización Multi-objetivo

Reconfiguración de sistemas de distribución de energía eléctrica usando optimización Multi-objetivo PDF Author: Eder Favio Rosero Coral
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Resumen: En este trabajo se presenta una metodologia para la reconfiguracion de sistemas de distribucion de energia electrica balanceados con caracteristicas radiales. Para formular el problema se emplean cuatro modelos matemáticos a través de una formulacion tipo no lineal entera mixta, donde se combina la minimización de las pérdidas tecnicas, el número de intervenciones (cambios) y la inversión en construcción de nuevos tramos de red y/o apertura de tramos existentes, con un conjunto de restricciones que consideran las caracteristicas operativas de la red y que son evaluadas a traves de un flujo de carga del tipo barrido iterativo Inicialmente se realiza un análisis sobre el comportamiento multi-objetivo del problema usando una estrategia comparativa, con el fin de determinar patrones de comportamiento semejantes entre objetivos de diferente naturaleza, que no necesariamente pueden estar en conicto. Adicionalmente se realiza un an#x13;alisis económico del problema de reconfiguracion de redes de distribucion y que no se ha evidenciado en otros trabajos relacionados con esta tematica, convirtiendo la propuesta metodologica aqui presentada en una alternativa eficiente para la proposicion de planes de reconfiguración adecuados y de gran aplicabilidad por parte de los operadores de red. Para resolver el problema planteado se emplea la tecnica de optimizacion multiobjetivo NSGA II, ya que ha mostrado un desempeño exitoso en gran cantidad de problemas combinatoriales de alta complejidad y particularmente en problemas con caracteristica binaria, como es el caso de la reconfiguracion de sistemas de distribucion. Con el fin de validar el desempeño de la metodologia propuesta son empleados tres sistemas de prueba de 16, 69 y 70 nodos, respectivamente, donde los resultados obtenidos respaldan la metodologia propuesta.

Planeación optima de sistemas de distribucion considerando reconectadores automáticos para aislamiento de fallas y transferencia de carga

Planeación optima de sistemas de distribucion considerando reconectadores automáticos para aislamiento de fallas y transferencia de carga PDF Author: Oscar Danilo Montoya Giraldo
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Resumen:En este trabajo se presenta una metodologia para resolver el problema de planeamiento de sistemas de distribucion primarios en conjunto con la ubicacion optima de reconectadores autom#x13;aticos para aislamiento de fallas y transferencia de carga. Para solucionar el problema del planeamiento se formula un modelo mono-objetivo de tipo no lineal entero mixto, el cual tiene como objetivo la minimizacion de los costos de inversion y operacion sujeto a un conjunto de restricciones tecnicas y operativas; para solucionarlo se emplea el algoritmo Busqueda Tabu (BT). Para el problema de la ubicacion de reconectadores se plantea un modelo multi-objetivo de tipo no lineal entero mixto, el cual tiene como objetivos la minimizaci#x13;on de los costos de inversion y la minimizacion del nivel de energia no servida; para solucionarlo se emplea el Algoritmo Genetico de Ordenamiento no dominado (NSGA II, por sus siglas en ingl#x13;es). Para darle solucion al problema de la planeacion de sistemas de distribucion considerando reconectadores, en este trabajo se proponen dos enfoques: el primero emplea una metodologia en cascada y el segundo una metodologia integrada...

Planeamiento de redes de transmisión considerando escenarios generación-demanda y enlaces HVDC.

Planeamiento de redes de transmisión considerando escenarios generación-demanda y enlaces HVDC. PDF Author: Laura Monica Escobar Vargas
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Introducción:El planeamiento de la expansión de sistemas de transmisión de energía eléctrica, tiene como propósito fundamental determinar la red de transmisión óptima para un escenario futuro de forma que minimice la inversión y de igual manera que los generadores y los consumidores puedan ejercer sus actividades de compra y venta de electricidad de forma satisfactoria. En un sistema de potencia existen agentes que regulan y controlan el adecuado funcionamiento del sistema eléctrico como: el operador del sistema, el agente responsable del mercado de energía eléctrica, el agente responsable de regular las actividades del sector y el agente regulador del sistema. Entre los problemas que los agentes deben resolver se encuentran tareas de corto, mediano y largo plazo. En el caso particular de planeamiento de largo plazo se encuentran tareas de planeamiento del sistema de generación y del sistema de transmisión, los cuales permiten definir anticipadamente los costos y la localización de los elementos necesarios para que el sistema opere adecuadamente en el futuro. Esto debido a que los tiempos de diseño, construcción y puesta a punto de las centrales eléctricas de gran tamaño y de las líneas de transmisión de alta tensión, son largos (varios años), y por qué es conveniente aprovechar las economías de escala debido a los altos costos asociados a estas inversiones. En el caso de los sistemas con esquema de mercado de electricidad, el proceso de planeamiento del sistema de transmisión, a largo plazo, es de fundamental importancia por su papel determinante en la eficiencia del mercado futuro. Debido a esto se requiere una nueva visión de la filosofía del planeamiento de los sistemas de transmisión, tanto en los modelos, como en los algoritmos, que permita incluir aspectos como la incertidumbre...

Building Models for Conservation and Wildlife Management

Building Models for Conservation and Wildlife Management PDF Author: A. M. Starfield
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Category : Nature conservation
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Pages : 280

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In which we provide a context; A simple single-species model; An exploratory stochastic model; A complex single-species model; A system model; Variations on a theme: analytical models; Cropping strategies and linear programming; A rule-enhanced model with age-structure; Decision trees, tables, and expert systems.

Environmental Transport Processes

Environmental Transport Processes PDF Author: Bruce E. Logan
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118230078
Category : Science
Languages : en
Pages : 493

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A unique approach to the challenges of complex environmental systems Environmental Transport Processes, Second Edition provides much-needed guidance on mass transfer principles in environmental engineering. It focuses on working with uncontrolled conditions involving biological and physical systems, offering examples from diverse fields, including mass transport, kinetics, wastewater treatment, and unit processes. This new edition is fully revised and updated, incorporating modern approaches and practice problems at the end of chapters, making the Second Edition more concise, accessible, and easy to use. The book discusses the fundamentals of transport processes occurring in natural environments, with special emphasis on working at the biological physical interface. It considers transport and kinetics in terms of systems that involve microorganisms, along with in-depth coverage of particles, size spectra, and calculations for particles that can be considered either spheres or fractals. The book's treatment of particles as fractals is especially unique and the Second Edition includes a new section on exoelectrogenic biofilms. It also addresses dispersion in natural and engineered systems unlike any other book on the subject. Readers will learn to tackle with confidence complex environmental systems and make transport calculations in heterogeneous environments with mixtures of chemicals.

Soil and Sediment Remediation

Soil and Sediment Remediation PDF Author: Piet Lens
Publisher: IWA Publishing
ISBN: 1843391007
Category : Science
Languages : en
Pages : 545

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Book Description
Soil and Sediment Remediation discusses in detail a whole set of remediative technologies currently available to minimise their impact. Technologies for the treatment of soils and sediments in-situ (landfarming, bioscreens, bioventing, nutrient injection, phytoremediation) and ex-situ (landfarming, bio-heap treatment, soil suspension reactor) will be discussed. The microbiological, process technological and socio-economical aspects of these technologies will be addressed. Special attention will be given to novel biotechnological processes that utilise sulfur cycle conversions, e.g. sulfur and heavy metal removal from soils. Also the potential of phytoremediation will be highlighted. In addition, treatment schemes for the clean-up of polluted megasites, e.g. harbours and Manufactured Gaswork Plants (MGP), will be elaborated. The aim of Soil and Sediment Remediation is to introduce the reader in: the biogeochemical characteristics of soil and sediments- new techniques to study soil/sediment processes (molecular probes, microelectrodes, NMR) clean up technologies for soils polluted with organic (PAH, NAPL, solvents) or inorganic (heavy metals) pollutants- preventative and remediative strategies and technologies available in environmental engineering novel process applications and bioreactor designs for bioremediation the impact of soil pollution on society and its economic importance.