Q-GIS approach for rural electrification : the Puerto Carreno-Colombia case study

During the last years, the electricity consumption have world wide dramatically increased. This force to the electric industry to search for alternative and strategies to overcome this problematic. Since provide electricity carry some costs related to the generation, transmission, distribution, and the civil labor, is necessary also narrowing solutions found attending to this economic view. Moreover, the problematic make harder and more complicated, considering those zones of hard access and remotely located in a country. Since is known that for security reasons many of these data is not at hand, also must be attached the lack of information of the currently systems that operates in that zones as a part of this bottleneck. And many another information related to geographical information, the coordinates of the substations location, the electrical information of lines, substations, and transformers. Then, geographical information systems (GIS) have been used with more strength along many engineering solution. This kind of systems offer a wide variety of tools and features for many applications. GIS are computer based system, used by many services utilities and government institutions to store, read, edit and analyze data referenced by a spatial coordinate system. Given GIS consent a graphic representation of data and other stuffs, in rural electrification is really interesting the big quantity of possibilities that it offers. Hence, are really useful the solutions to the problematic above described by using GIS approach. However, it is important to precise and ultimate many design tools that employing these GIS solve electrification problems, specifically for those rural areas in which there aren't to much opportunities. The authors rigorously review the majority of the approaches found in literature, with the purpose of classifying the models according to diverse methodologies; models are analyzed in terms of accuracy and computational effort. Then, a GIS approach is proposed, descried and applied in a real case of study in the city of Puerto Carreño Colombia. The goal of this work is to accurately creating a model of the Colombian national transmission system using the GIS tools, and design an optimal distribution grid using kruskal algorithm for a city in Colombia with problem of rural electrification and not interconnected to the National transmission system. Finally, using minimum spanning tree algorithm connecting all the distribution substation defined for supply the load in this city, to create the most accurate and suitable distribution system.

Negli ultimi anni, il consumo di elettricità è aumentato notevolmente in tutto il mondo. Questa forza per l'industria elettrica alla ricerca di alternative e strategie per superare questo problema. Dato che fornire elettricità comporta alcuni costi relativi alla generazione, alla trasmissione, alla distribuzione e al lavoro civile, è necessario anche restringere le soluzioni trovate a questa visione economica. Inoltre, il problema diventa più difficile e complicato, considerando quelle zone di difficile accesso e situate in remoto in un paese. Poiché è noto che per motivi di sicurezza molti di questi dati non sono a portata di mano, deve essere allegata anche la mancanza di informazioni degli attuali sistemi che operano in quelle zone come parte di questo collo di bottiglia. E molte altre informazioni relative alle informazioni geografiche, alle coordinate della posizione delle sottostazioni, alle informazioni elettriche di linee, sottostazioni e trasformatori. Quindi, i sistemi di informazione geografica (GIS) sono stati utilizzati con maggiore forza lungo molte soluzioni ingegneristiche. Questo tipo di sistemi offre un'ampia varietà di strumenti e funzionalità per molte applicazioni. I GIS sono sistemi basati su computer, utilizzati da molti servizi pubblici e istituzioni governative per archiviare, leggere, modificare e analizzare i dati a cui fa riferimento un sistema di coordinate spaziali. Dato il consenso del GIS una rappresentazione grafica di dati e altre cose, nell'elettrificazione rurale è davvero interessante la grande quantità di possibilità che offre. Quindi, sono davvero utili le soluzioni alla problematica sopra descritta usando l'approccio GIS. Tuttavia, è importante precisare e mettere a punto molti strumenti di progettazione che impiegano questi GIS per risolvere i problemi di elettrificazione, in particolare per quelle aree rurali in cui non ci sono molte opportunità. Gli autori riesaminano rigorosamente la maggior parte degli approcci trovati in letteratura, con lo scopo di classificare i modelli secondo metodologie diverse; i modelli vengono analizzati in termini di accuratezza e sforzo computazionale. Quindi, viene proposto, descritto e applicato un approccio GIS in un vero caso di studio nella città di Puerto Carreño in Colombia. L'obiettivo di questo lavoro è quello di creare con precisione un modello del sistema di trasmissione nazionale colombiano usando gli strumenti GIS e progettare una griglia di distribuzione ottimale usando l'algoritmo kruskal per una città in Colombia con problemi di elettrificazione rurale e non interconnessi con il sistema di trasmissione nazionale. Infine, utilizzando l'algoritmo di spanning tree minimo che collega tutta la sottostazione di distribuzione definita per fornire il carico in questa città, per creare il sistema di distribuzione più preciso e adatto.