Abstract: Optimal power flows are used in electrical systems to optimize the distribution of electrical energy. In general terms, the aim is to minimize the costs associated with the generation and distribution of electrical energy while meeting the system's operational and safety constraints. To achieve this, mathematical algorithms are used to solve the problem of finding the optimal power flow, resulting in the flows in each transmission line of the system. These algorithms take into account various input factors, such as energy demand, the generation capacity of power plants, operational constraints of transmission lines, and the costs associated with energy generation and distribution. They aim to maximize the efficiency of the electrical system by minimizing costs while meeting operational and safety constraints. In this research, a custom tool is developed using MATLAB programming to determine the optimal power flow of an EPS and, additionally, to consider system constraints. The IEEE 14-bus EPS is used as a reference for analysis, where its optimal power flow is obtained, and both emissions and fuel cost constraints are analyzed, thus encompassing power optimization while considering environmental issues.
Resumen: Los flujos óptimos de potencia se emplean en sistemas eléctricos para optimizar la distribución de energía eléctrica. En términos generales, se busca minimizar los costos asociados a la generación y distribución de energía eléctrica, mientras se cumplen con las restricciones operativas y de seguridad del sistema. Para lograr esto, se utilizan algoritmos matemáticos que permiten resolver el problema de encontrar el flujo de potencia óptimo, obteniéndose como resultado los flujos en cada línea de transmisión del sistema. Estos algoritmos tienen en cuenta diversos datos de entrada factores, como la demanda de energía, la capacidad de generación de las centrales eléctricas, las restricciones operativas de las líneas de transmisión y los costos asociados a la generación y distribución de energía eléctrica, y tienen como objetivo además buscan maximizar la eficiencia del sistema eléctrico, a través de la minimización de los costos y cumpliendo con las restricciones operativas y de seguridad del sistema. De esta manera en el presente trabajo de investigación se realiza una herramienta propia con programación en MATLAB que determina el flujo óptimo de potencia de un SEP y además considerando las restricciones del sistema, se ha tomado como referencia para el análisis el SEP de 14 barras de la IEEE en donde se obtiene su flujo óptimo de potencia y se analizan las restricciones tanto de emisiones como de costos de los combustibles abarcando de esta manera la optimización de potencia y considerando el tema ambiental.