Algoritmos Geneticos

icos526

IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 8, NO. 5, SEPTEMBER 2010

Genetic Algorithm for the Load Balance on
Primary Distribution Circuits
Ignacio Pérez Abril

Abstract— The measurements registered in eight of the 50
primary distribution circuits of Santa Clara city (Cuba), shown
the presence of a 29.8% of phase currents unbalance and a
51.5% of neutral current as average. Thephase current
unbalance increases the energy losses in primary circuit and
contributes to voltages unbalance on the different buses. On the
other hand, the presence of a high neutral current on normal
operation make it difficult the detection of earth faults by neutral
over current relays. The main purpose of this work is to develop
a method that determines the minimal reconnection operationsneeded for the two-phase three-wire and the single-phase twowire circuit laterals, as well as for the three-phase transformers
banks and the single-phase distribution transformers, to
minimize the energy losses on the primary distribution circuit
and reduce the neutral current to an accepted level. A successful
application example of the presented methodology is achieved in
a distributioncircuit of the Santa Clara city. The results show
the energy saving benefits as well as the neutral current
reduction on the circuit.
Keywords— Power distribution
methods, Genetic algorithm

E

planning,

Optimization

I. INTRODUCCIÓN

N CUBA, la distribución primaria se realiza mediante
circuitos radiales trifásicos a cuatro hilos (tres fases y
neutro) a tensiones de 13.8 kV(preferido) o 4.16 kV en los
circuitos más antiguos. Estos circuitos pueden contener
ramales de solo dos fases y neutro (bifásicos) o de una fase y
neutro (monofásicos).
La distribución secundaria emplea en lo fundamental un
sistema delta con tensiones 240/120 V para cargas
monofásicas y 240 V para cargas trifásicas, que se obtiene a
partir de bancos trifásicos de tres o dos transformadoresmonofásicos, o de transformadores monofásicos.
El uso de transformadores monofásicos, contribuye a
acentuar el fenómeno del desequilibrio de carga entre las fases
del circuito. Por otra parte, la práctica de explotación de estas
redes y el continuo incremento de la carga, provocan la
adición de nuevos bancos de transformadores o la
modificación de los ya existentes, lo que muchas veces se
hacesin atender a consideraciones de balance en el circuito.
Este trabajo ha sido apoyado por la OBE Villa Clara (Organización
Básica Eléctrica de Villa Clara, Cuba).
I. Pérez Abril es Director del Centro de Estudios Electroenergéticos de la
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Santa Clara, Cuba
(correo e.: iperez@uclv.edu.cu).

Las mediciones registradas por los interruptoresprincipales
de ocho de los 50 circuitos de distribución primaria de la
ciudad de Santa Clara, muestran la existencia de un 29.8% de
desequilibrio entre las corrientes de fase y de un 51.5% de
corriente de neutro como promedio.
El desequilibrio entre las corrientes de fase provoca un
incremento de las pérdidas energía en el circuito primario y
contribuye al desequilibrio de las tensiones en losdistintos
nodos.
Además, la circulación de una elevada corriente por el
conductor neutro en condiciones de operación normal
complica la detección de cortocircuitos a tierra a partir de
protecciones de sobre corriente de neutro.
Diferentes técnicas de programación evolutiva [1][2][3][4]
se han aplicado en la reconfiguración de redes eléctricas de
distribución para minimizar las pérdidas deenergía y mejorar
el equilibrio de la carga.
En particular se ha empleado un algoritmo genético para la
selección óptima del arreglo de fases para la conexión de los
transformadores de distribución en un alimentador radial [5].
Sin embargo, los resultados del ejemplo mostrado requieren la
reconexión de cerca del 70% de los transformadores
conectados al alimentador, lo que hace impráctica la...