Operación económica de transformadores considerando envejecimiento

Abstract

En esta tesis se propone un modelo matemático que minimiza los costos operativos en transformadores industriales que operan de forma independiente. El objetivo es generar un beneficio económico para la industria al reducir al mínimo posible los gastos improductivos. El modelo propuesto es un problema de optimización el cual busca la distribución de carga que genere las mínimas pérdidas en los transformadores. Dicho modelo consiste en una función de costo total la cual está sujeta a una serie de restricciones operativas. La distribución óptima de carga en los transformadores será aquella donde se logre el mínimo valor de la función de costo total sin violar alguna restricción. La función de costo total es el resultado de incorporar los costos asociados a las pérdidas de energía y a la pérdida de vida de los transformadores, de manera que su formulación requiere de una revisión bibliográfica previa sobre teoría de transformadores y de abordar numerosos estudios publicados sobre calentamiento y pérdida de vida. Una vez formulada la función de costo total, esta se analiza de forma matemática y de forma gráfica a fin de elegir el método apropiado de optimización. Luego, se diseña un programa computacional con ayuda de Matlab el cual utiliza como base el modelo matemático propuesto. Finalmente se implementa el programa a un caso real de prueba donde se demuestra que la distribución óptima de carga en los transformadores reduce los costos operativos en comparación con cualquier distribución arbitraria de carga.