[en] At present electricity is the one of the fundamental basis of our way of life. From the most basic activities to the most complex tasks require a certain level of energy consumption. In the current energy grid there are different elements: the generating centers, where energy is massively produced, distribution and transport centers, where electricity is processed allowing its distribution to the points of energy consumption, and finally the transmission lines. These transmission lines connect the generating centers with the energy consumption locations, allowing the redistribution of energy throughout the territory. The most common type of the transmission lines and power distribution correspond to aerial installations. This typology shows certain advantages over buried lines because it allows easy and quick reparations, it significantly reduces maintenance costs and, in addition, line construction is cheaper. In the design and construction of a high-voltage transmission line there are many locations where a strong support is needed to effectively hold the conductors. That is the reason why the support structures of power lines are largely repeated in the project of a high voltage transmission line. More specifically, power transmission towers are metallic latticed structures generated by a succession of modular blocks of bars with a predetermined connectivity. These structures are characterized by its overall dimensions. The galvanized steel-rolled bars used in this kind of structures are one of the most expensive building materials. So, the construction of these support structures represents the largest part of the construction budget of a new transmission line. In this thesis a methodology that addresses a general optimization of the weight of the structures that support energy transmission lines. This formulation considers different kinds of variables that characterize the problem. The proposed algorithm allows to deal with the discrete nature of the cross-sections of the bars and with the continuous nature of the variables that define the geometry and overall shape of the structure. This methodology is based on the simulated annealing algorithm first proposed by Kirkpatrick in the early 80's. This algorithm is based on a stochastic approach that allows to search feasible solutions by considering the analogy of the optimization process with metal tempering phenomena. The method proposed by Kirkpatrick allows to adopt solutions that can worsen, if necessary, the objective function provided it results in a better exploration of feasible solutions and it drives to obtain improved final solutions. According to this idea the proposed methodology can be applied to the optimization a discrete or mixed problem, avoiding the analysis of combinatorial explosions. Finally, since the proposed algorithm is based on a stochastic procedure, a first order sensitivity analysis has been combined with the Kirkpatrick formulation in order to achieve considerable savings in the computational cost of the method. In addition, penalty functions are implemented in the objective function in order to mitigate possible inaccuracies due to the first order approximation by means of sensitivity analysis. This penalty functions allows to state a general methodology for the optimization of real support structures for power transmission lines in a reasonable computing time.

[es] En la actualidad la energía eléctrica es la base fundamental del sistema de vida. Desde las actividades más básicas hasta las tareas más complejas requieren de cierto nivel de consumo energético. En la red energética actual existen diferentes entidades que le dan vida. Por un lado están los centros de generación, en donde se produce masivamente la energía; los centros de distribución y transporte, donde la electricidad se procesa permitiendo su distribución a los puntos de consumo; y finalmente las líneas de transporte. éstas últimas son las responsables de la conexión entre las distintas entidades, posibilitando la redistribución de la energía a lo largo de todo el territorio. La naturaleza más habitual de las líneas de transporte y distribución de energía eléctrica es la aérea. Esta tipología muestra ciertas ventajas sobre las líneas enterradas puesto que permite una fácil y rápida reparación, su construcción es más económica y reduce considerablemente los costes de mantenimiento. A lo largo de una línea aérea de alta tensión muchos son los puntos en los que se necesita un apoyo firme para la sustentación efectiva del cableado. Es por ello que las estructuras de apoyo de líneas de alta tensión poseen un carácter marcadamente repetitivo dentro del proyecto de una línea aérea de alta tensión. Más concretamente, las torres de transporte de energía son estructuras metálicas en celos ía generadas a partir de una sucesión modular de bloques de barras con una conectividad prefijada, caracterizados por sus dimensiones generales. El acero laminado galvanizado que las compone es uno de los materiales de construcción más caros, por lo que en el presupuesto total de una nueva línea de transporte, la partida destinada a la construcción de los apoyos representa la mayor parte del importe. En la presente tesis doctoral se ha planteado una metodología que encara una optimizaci ón general del peso de las estructuras de transporte de energía, considerando la diferente naturaleza de las variables que caracterizan el problema. En este sentido, el algoritmo propuesto compatibiliza la naturaleza discreta de las secciones de las barras, con la naturaleza continua de las variables que definen la geometría y forma global de la estructura. Esta metodología se basa en la algorítmica del Recocido Simulado, enunciada por Kirkpatrick a principios de los a~nos '80. De este modo a partir de un proceso estocástico de pruebas basado en la analogía del templado de los metales se mapea el entorno de posibles soluciones. El método enunciado por Kirkpatrick permite adoptar soluciones que pueden empeorar la función objetivo, siempre y cuando éstas redunden en una mejor exploración del entorno factible y posibiliten una mejora final de la solución obtenida. De este modo se consigue una metodología capaz de optimizar la solución a un problema discreto o mixto, evitando posibles explosiones combinatorias. Por último, dado que el algoritmo propuesto se fundamenta en un procedimiento estoc ástico basado en sucesivas pruebas, se ha compatibilizado el algoritmo de Kirkpatrick con un análisis de sensibilidad de primer orden, que proporciona un considerable ahorro en el coste computacional del método. Para mitigar posibles inexactitudes derivadas del análisis de sensibilidad, se implementan funciones de penalización interior dentro de la función objetivo considerada. Con todo ello se consigue una metodología general que permite la optimizaci ón de estructuras reales de transporte de energía, bajo un tiempo de computación razonable.