Reducing the Number of Control Actions in the Discrete Reactive Optimal Power Flow

Authors

  • Edilaine Martins Soler Universidade Estadual Paulista - Unesp https://orcid.org/0000-0002-7615-5768
  • Marina Valença Alencar Faculdade de Engenharia de Bauru, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru
  • Leonardo Nepomuceno Faculdade de Engenharia de Bauru, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru https://orcid.org/0000-0002-6258-7068
  • Antonio Roberto Balbo Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru https://orcid.org/0000-0002-4512-0140
  • Edmea Cassia Baptista Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru

Keywords:

Optimal Power Flow problem, complementarity constraints, discrete variables

Abstract

This paper proposes a new formulation for the Discrete Reactive Optimal Power Flow problem (DROPF) that aims at reducing the number of control actions of the problem. For such a purpose, additional constraints are introduced in the classical model to the DROPF problem so as to represent specific behaviors of voltage control devices in the electrical system. These behaviors involve the actuation of a control device only when the voltage magnitude limit of the bus controlled by such device is effectively reached. The proposed DROPF model is solved by the branch-and-bound method implemented in the free solver BONMIN. Numerical tests were performed using the IEEE 14, 30 and 118 bus electrical systems and demonstrated the efficiency of the proposed model. The results are compared with the ones obtained by a classical DROPF.

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Author Biographies

Edilaine Martins Soler, Universidade Estadual Paulista - Unesp

Edilaine Martins Soler possui graduação em Bacharelado em Matemática, e em Licenciatura em Matemática pela Universidade de São Paulo (2005, 2007), mestrado em Ciências da Computação e Matemática Computacional pela Universidade de São Paulo (2008) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo (2011). Atualmente, é Professora Assistente Doutora na Universidade Estadual Paulista - Unesp. Tem experiência na área de otimização, atuando principalmente nos seguintes temas: problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO), programação não linear e variáveis discretas.

Marina Valença Alencar, Faculdade de Engenharia de Bauru, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru

Marina Valença Alencar possui graduação em Engenharia Eletrônica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) campus Campo Mourão, PR (2016), mestrado em Engenharia Elétrica na Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru (2019). Atualmente é doutoranda em Engenharia Elétrica na Unesp, Bauru, SP.

Leonardo Nepomuceno, Faculdade de Engenharia de Bauru, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru

Leonardo Nepomuceno recebeu o título de Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Uberlândia - UFU, Uberlândia-MG, em 1990, e os títulos de mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas - Unicamp, Campinas-SP, em 1993 e 1997, respectivamente. De 1997 a 2000 ele trabalhou em um projeto de pós doutorado na Unicamp. A partir de 2000, ele é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru, SP. Em 2014 ele obteve o título de livre-docente em Sistemas Elétricos de Potência pela UNESP. Suas áreas de especialidade envolvem sistemas elétricos de potência, mercados de eletricidade, bem como teoria de otimização e suas aplicações.

Antonio Roberto Balbo, Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru

Antonio Roberto Balbo é graduado em Matemática pela Universidade Estadual Paulista - Unesp, em 1986, tendo obtido seu título de mestre em Ciência da Computação em 1991 e seu título de doutor em Engenharia de Estruturas em 1998, ambos pela Universidade de São Paulo - USP. Atualmente é Professor Associado do Departamento de Matemática da UNESP, em Bauru, onde desenvolve pesquisas nas áreas de métodos primal-dual previsor corretor de pontos interiores/exteriores aplicados em sistemas de energia.

Edmea Cassia Baptista, Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista - Unesp, Bauru

Edméa Cássia Baptista é graduada em Matemática pela Universidade Estadual Paulista - UNESP - SP, em 1988, tendo obtido os títulos de mestre em Ciência da Computação e doutora em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo - USP, em 1993 e 2001, respectivamente. Atualmente é Professora Voluntária do Departamento de Matemática da Unesp, em Bauru, onde desenvolve pesquisas nas áreas de otimização, programação não linear, fluxo de potência ótimo e planicidade.

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Published

2021-03-09

How to Cite

Soler, E. M., Alencar, M. V., Nepomuceno, L., Balbo, A. R., & Baptista, E. C. (2021). Reducing the Number of Control Actions in the Discrete Reactive Optimal Power Flow. IEEE Latin America Transactions, 18(10), 1666–1674. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/3144