Abstract:
The increasing energy demand in Ecuador, combined with limited generation and distribution
infrastructure, has led to an energy crisis that affects the quality of the electricity supply. This
study addresses the expansion planning of electric power distribution systems (SDEE) considering
the integration of electric vehicles (EV) as a growing load on the grid. A second-order cone mixedinteger
linear programming (MILP) model is proposed to optimize the network capacity,
minimizing investment and operational costs, and reducing power losses. The model includes the
construction and expansion of substations and the installation of voltage regulators. Through 23-
node scenarios with different substation configurations and EV charging points, the impacts of the
proposed planning are evaluated. The results show significant improvements in voltage stability,
a reduction in energy losses, and enhanced system operational efficiency. This approach provides
a strategic foundation to improve supply reliability and address the challenges of electric mobility
in Ecuador.
Keywords: Expansion planning, electric vehicles, mixed-integer linear programming, power
distribution systems, distributed generation.
Description:
La creciente demanda energética en Ecuador, junto con una infraestructura de generación y
distribución limitada, ha generado una crisis energética que afecta la calidad del suministro
eléctrico. Este estudio aborda la planificación de la expansión de sistemas de distribución de
energía eléctrica (SDEE) considerando la integración de vehículos eléctricos (VE) como una carga
creciente en la red. Se propone un modelo matemático basado en la programación lineal entera
mixta (MILP) cónica de segundo orden para optimizar la capacidad de la red, minimizando los
costos de inversión y operación, y reduciendo las pérdidas de potencia. El modelo incluye la
construcción y expansión de subestaciones y la instalación de reguladores de voltaje. A través de
escenarios de 23 nodos con diferentes configuraciones de subestaciones y puntos de carga de VE,
se evalúan los impactos de la planificación propuesta. Los resultados muestran mejoras
significativas en la estabilidad de la tensión, una reducción en las pérdidas de energía y una mayor
eficiencia en la operación del sistema. Este enfoque proporciona una base estratégica para mejorar
la confiabilidad del suministro y mitigar los desafíos de la movilidad eléctrica en Ecuador.
