Optimización en ingeniería eléctrica y energías renovables mediante algoritmos evolutivos multiobjetivo

Resumen

El objetivo de esta tesis es la resolución de problemas reales que aparecen en el campo de la ingeniería eléctrica mediante el uso de algoritmos evolutivos multiobjetivo. Para ello, se comparan las heurísticas y metaheurísticas que mejor se adaptan al problema, a la vez que se proponen nuevos métodos y herramientas de gestión. Por ello, se ha realizado un estudio previo de las técnicas existentes en ahorro energético y energías renovables mediante técnicas de optimización. Seguidamente se ha tratado el diseño o hibridización de diferentes estrategias evolutivas orientadas a trabajar con problemas de redes eléctricas donde existen varios objetivos a optimizar, que a su vez, entran en conflicto mutuo. La investigación se resume en tres publicaciones científicas aceptadas en revistas incluidas en el Journal Citation Reports (JCR) y una revista nacional, también incluida: ¿ ¿Optimization methods applied to renewable and sustainable energy: A review¿ [Bañ11]. Se ha realizado una revisión de la evolución de las investigaciones más recientes sobre el uso de algoritmos de optimización para el diseño, planificación y problemas de control en el ámbito de la energía renovable y sostenible. La revisión de más de doscientos artículos de las principales revistas de referencia en el campo de las energías renovables y la optimización computacional ofrece conclusiones interesantes que pueden ser útiles para los investigadores en energía renovables. ¿ ¿Annealing-tabu PAES: a multi-objective hybrid meta-heuristic¿ [Alc10]. Se ha implementado y mejorado la calidad del algoritmo evolutivo denominado Pareto Archived Evolution Strategy (PAES) en la optimización multiobjetivo utilizando Enfriamiento Simulado (SA) y Búsqueda Tabú (TS). Para ello, se han puesto en marcha tres extensiones de PAES. Las dos primeras Annealing-PAES (A-PAES) y Tabú-PAES (T-PAES) fueron propuestas por Knowles, pero no implementadas hasta ahora. La tercera ha sido un nuevo método híbrido AT-PAES que combina ambas extensiones. ¿ ¿Minimization of voltage deviation and power losses in power networks using Pareto optimization method¿ [Mon10]. Se ha resuelto un problema de optimización que consiste en ajustar las tomas de los transformadores con cambiadores automáticos (ULTC) para regular la tensión en cada uno de los nodos de una red de distribución de energía y al mismo tiempo minimizar las pérdidas de energía en la red, utilizando las técnicas de optimización desarrolladas en el artículo anterior, comprobando el buen funcionamiento de las mismas. ¿ ¿Sistema on-line para la medición de temperatura en el tendido topográfico de vanos de alta tensión¿ [Man11] se ha desarrollado un sistema on-line para la medición de la temperatura en la posición de tendido del cable, evitando la aproximación que se hace de manera tradicional, respecto de la temperatura en la base de uno de los apoyos. Además se calculan, instantáneamente, los parámetros topográficos necesarios para realizar el tense del conductor, evitando los posibles errores de lectura e introducción de datos por parte del operario, todo ello hace ganar en seguridad el tendido de las líneas eléctricas.