Le système de distribution électrique (EDS) a subi des changements majeurs au cours de la dernière décennie en raison de l'intégration croissante de la production distribuée (DG), en particulier la DG des énergies renouvelables. Étant donné que les ressources énergétiques renouvelables ont une production incertaine, les systèmes de stockage d'énergie (SSE) dans l'EDS peuvent réduire l'impact de ces incertitudes. En outre, les véhicules électriques (VE) ont augmenté ces dernières années en raison des préoccupations environnementales, apportant de nouveaux défis à l'exploitation et à la planification de l'EDS. Dans ce contexte, les nouvelles approches pour le problème de la planification de l'expansion du réseau de distribution (DSEP) devraient prendre en compte les ressources énergétiques distribuées (unités DG, ESS et VE) et traiter les impacts environnementaux. Ce document propose un modèle de programmation linéaire à nombres entiers mixtes pour le problème du DSEP en tenant compte des unités DG, des ESS et des stations de recharge de VE, intégrant ainsi l'impact environnemental et les incertitudes associées à la demande (conventionnelle et VE) et à la production renouvelable. Contrairement à d'autres approches, le modèle proposé comprend l'optimisation simultanée des investissements dans les sous-stations, les circuits et les ressources énergétiques distribuées, y compris les aspects environnementaux (émissions de CO 2). La méthode d'optimisation a été développée dans le langage de modélisation AMPL et résolue via CPLEX. Les tests réalisés avec un système à 24 nœuds illustrent son efficacité en tant qu'outil précieux pouvant aider les planificateurs EDS à intégrer des ressources énergétiques distribuées.

El sistema de distribución eléctrica (EDS) ha sufrido grandes cambios en la última década debido a la creciente integración de la generación distribuida (DG), en particular la DG de energías renovables. Dado que los recursos de energía renovable tienen una generación incierta, los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) en el EDS pueden reducir el impacto de esas incertidumbres. Además, los vehículos eléctricos (VE) han ido en aumento en los últimos años aprovechados por las preocupaciones ambientales, lo que trae nuevos desafíos para la operación y planificación de la EDS. En este contexto, los nuevos enfoques para el problema de la planificación de la expansión del sistema de distribución (DSEP) deben considerar los recursos energéticos distribuidos (unidades DG, ESS y EV) y abordar los impactos ambientales. Este trabajo propone un modelo de programación lineal de enteros mixtos para el problema DSEP considerando unidades DG, ESS y estaciones de carga EV, incorporando así el impacto ambiental y las incertidumbres asociadas con la demanda (convencional y EV) y la generación renovable. A diferencia de otros enfoques, el modelo propuesto incluye la optimización simultánea de las inversiones en subestaciones, circuitos y recursos energéticos distribuidos, incluidos los aspectos ambientales (emisiones de CO 2). El método de optimización se desarrolló en el lenguaje de modelado AMPL y se resolvió a través de CPLEX. Las pruebas realizadas con un sistema de 24 nodos ilustran su eficacia como una herramienta valiosa que puede ayudar a los planificadores de EDS en la integración de los recursos energéticos distribuidos.

The electrical distribution system (EDS) has undergone major changes in the last decade due to the increasing integration of distributed generation (DG), particularly renewable energy DG. Since renewable energy resources have uncertain generation, energy storage systems (ESSs) in the EDS can reduce the impact of those uncertainties. Besides, electric vehicles (EVs) have been increasing in recent years leveraged by environmental concerns, bringing new challenges to the operation and planning of the EDS. In this context, new approaches for the distribution system expansion planning (DSEP) problem should consider the distributed energy resources (DG units, ESSs, and EVs) and address environmental impacts. This paper proposes a mixed-integer linear programming model for the DSEP problem considering DG units, ESSs, and EV charging stations, thus incorporating the environmental impact and uncertainties associated with demand (conventional and EVs) and renewable generation. In contrast to other approaches, the proposed model includes the simultaneous optimization of investments in substations, circuits, and distributed energy resources, including environmental aspects (CO 2 emissions). The optimization method was developed in the modeling language AMPL and solved via CPLEX. Tests carried out with a 24-node system illustrate its effectiveness as a valuable tool that can assist EDS planners in the integration of distributed energy resources.

شهد نظام التوزيع الكهربائي (EDS) تغييرات كبيرة في العقد الماضي بسبب التكامل المتزايد للتوليد الموزع (DG)، وخاصة توليد الطاقة المتجددة. نظرًا لأن موارد الطاقة المتجددة لها توليد غير مؤكد، يمكن لأنظمة تخزين الطاقة (ESSs) في EDS أن تقلل من تأثير هذه الشكوك. إلى جانب ذلك، تزايدت السيارات الكهربائية في السنوات الأخيرة بسبب المخاوف البيئية، مما جلب تحديات جديدة لتشغيل وتخطيط EDS. في هذا السياق، يجب أن تأخذ النهج الجديدة لمشكلة تخطيط توسيع نظام التوزيع في الاعتبار موارد الطاقة الموزعة (وحدات توليد الطاقة، ESS، والمركبات الكهربائية) ومعالجة الآثار البيئية. تقترح هذه الورقة نموذج برمجة خطي مختلط الأعداد لمشكلة DSEP مع الأخذ في الاعتبار وحدات توليد البيانات و ESS ومحطات شحن المركبات الكهربائية، وبالتالي دمج التأثير البيئي والشكوك المرتبطة بالطلب (المركبات التقليدية والمركبات الكهربائية) والتوليد المتجدد. على عكس الأساليب الأخرى، يتضمن النموذج المقترح التحسين المتزامن للاستثمارات في المحطات الفرعية والدوائر وموارد الطاقة الموزعة، بما في ذلك الجوانب البيئية (انبعاثات ثاني أكسيد الكربون). تم تطوير طريقة التحسين بلغة النمذجة AMPL وتم حلها عبر CPLEX. توضح الاختبارات التي أجريت باستخدام نظام مكون من 24 عقدة فعاليته كأداة قيمة يمكن أن تساعد مخططي EDS في دمج موارد الطاقة الموزعة.