Aplicación de redes neuronales artificiales para la solución del problema de flujo de potencia en sistemas de energía eléctrica

Abstract

Este artículo propone la utilización de redes neuronales artificiales (RNA) para resolver el problema del flujo de potencia en sistemas de energía eléctrica. El flujo de potencia calcula el estado en régimen permanente de un sistema eléctrico de potencia (SEP) y es una herramienta fundamental para el planeamiento, operación y control de los modernos SEP El modelo matemático del flujo de potencia corresponde a un conjunto de ecuaciones algebraicas no lineales que pueden ser resueltas convencionalmente con el método iterativo Newton-Raphson (NR) o con sus versiones desacopladas. Actualmente se disponen de diversos programas computacionales comerciales que usan tales métodos. Entre los objetivos de la solución del problema flujo de potencia basado en RNA que aquí se propone, destaca su potencial aplicación para resolver problemas que exigen un gran esfuerzo computacional tales como el análisis de seguridad estática on-line y el análisis de contingencias. La metodología propuesta fue aplicada a los sistemas de prueba Ward-Hale de 6 barras e IEEE de 14 barras (IEEE-14), observándose resultados exitosos en términos de precisión aritmética y tiempo de procesamient, en comparación con otros métodos convencionales.

This paper propases the use of artificial neural networks (ANN) for solving the power flow problem in electrical energy systems. The power flow computes the steady state of an electric power system (EPS). Such a result becomes a fundamental tool for planning, operation and control of modern power systems. The mathematical model of the power flow can be described by a set of non-linear algebraic equations and solved using the iterative Newton-Raphson (NR) method (or its decoupled versions). At the present we can find commercial computer programs based on NR methods. Among the objectives of the proposed approach, we can highlight its potential application for solving problems in the presence of computational burden such as the on-line static security analysis and the contingency screening. The proposed methodology has been successfully applied to the following bus test systems: Ward-Hale 6 and IEEE-14. The simulation results show satisfactory arithmetic precision and processing time in comparison with other conventional methods.