Trabajo

CIENCIA E INGENIERÍA NEOGRANADINA,VOL. 21-2, PP 41 - 56,

BOGOTÁ, DICIEMBRE DE 2011, ISSN 0124-8170

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PLANEAMIENTO DE REDES DE BAJA TENSIÓN, UTILIZANDO
UN MODELO TRIFÁSICO
SECONDARY DISTRIBUTION SYSTEM PLANNING USING THREE-PHASE MODEL
Julián Mauricio Londoño Posso
Estudiante Ingeniería Eléctrica, Investigador Grupo de Planeamiento.
Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira,Colombia.
juposso@gmail.com
Ricardo Alberto Hincapié Isaza
Ing. Electricista, M.Sc., Profesor Auxiliar, Facultad de Ingeniería,
Investigador Grupo de Planeamiento.
Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia.
ricardohincapie@utp.edu.co
Ramón Alfonso Gallego Rendón
Ing. Electricista, Ph.D., Profesor Titular, Facultad de Ingeniería,
Investigador Grupo de Planeamiento.
UniversidadTecnológica de Pereira, Pereira, Colombia.
ragr@utp.edu.co
Fecha de recepción: 8 de abril de 2011
Fecha de aprobación: 13 de septiembre de 2011.

RESUMEN
En este artículo, se presenta una metodología para resolver el problema de la expansión del
sistema de distribución de baja tensión. Para solucionar este problema, se elabora un modelo
trifásico con los diferentes costos operativos y de diseñoque incluyen el efecto del desequilibrio,
reubicación y repotenciación de elementos existentes, y localización y dimensionamiento de
elementos nuevos. Como costos operativos, se consideran las pérdidas de energía en fases y
neutros de conductores. Para resolver el modelo, se usa el algoritmo genético de Chu-Beasley.
La metodología fue probada, usando un sistema de 54 nodos y 57 líneaspropuestas y
analizado bajo condiciones de equilibrio y desequilibrio. Los resultados obtenidos son de buena
calidad porque presentan un bajo nivel de pérdidas como resultado de una efectiva localización
de transformadores, una adecuada selección del calibre de conductores y un buen equilibrio de
fases.
Palabras clave: algoritmo genético de Chu-Beasley, equilibrio de carga, planeamiento de redessecundarias de distribución de energía eléctrica.

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PLANEAMIENTO DE REDES DE BAJA TENSIÓN, UTILIZANDO UN MODELO TRIFÁSICO

ABSTRACT
This paper presents a methodology to solve the distribution system planning problem. In its
solution a three-phase model is taking into account with different design and operational costs,
including relocation and upgrading of existing elements and locationand dimensioning of the
new ones. The operational costs consider energy losses in conductors. To solve this model the
genetic algorithm of Chu-Beasley is used. The methodology is tested using a system with 54
points to link new users, and analyzed under different operative conditions. Results obtained
present good quality, due to low losses as a result to adequate transformers location,appropriate selection of conductors and a good load balancing.
Keywords: Chu-Beasley genetic algorithm, load balancing, secondary distribution system
planning.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de distribución reciben la energía eléctrica que proviene de la red de
subtransmisión y la conducen hasta el punto de conexión de los consumidores. Estos sistemas
están compuestos por subestaciones dedistribución, circuitos primarios, transformadores de
distribución y circuitos secundarios.
Planear los sistemas de distribución, es encontrar para un horizonte de tiempo, la configuración
que garantice la atención de la demanda al menor costo posible, teniendo en cuenta criterios
de calidad, continuidad y confiabilidad. Para lograr una adecuada planeación, se considera la
ubicación de nuevos elementos yla reubicación y repotenciación de elementos existentes.
La inadecuada planeación de estos sistemas conlleva a la instalación de elementos
sobredimensionados que presentan elevados costos de inversión y/o subdimensionados que
pueden ocasionar problemas operativos como bajos voltajes, altos niveles de pérdidas, y
congestionamiento de líneas y transformadores, entre otros.
Por su naturaleza...