Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Duque, Felipe Gomes
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6945
Resumo: O presente trabalho propõe uma metodologia de planejamento de medição em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDE) e um novo método para estimação de estados destes sistemas. Para tanto, a técnica metaheurística de otimização bio-inspirada denominada Modified Monkey Search (MMS) é proposta para alocação ótima de medidores inteligentes e unidades de medição fasorial. O modelo de otimização é multiobjetivo e visa a maximização da eficácia do processo de estimação de estados com o custo mínimo de investimento em sistemas de medição. O método de Pareto é associado ao algoritmo MMS para o tratamento adequado destes objetivos conflitantes considerando-se custos reais associados aos equipamentos de medição. Adicionalmente, um novo método de estimação de estados baseado na modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo (FPO) modificado é proposto, cuja resolução é dada pelo Método de Pontos Interiores (MPI). O algoritmo MMS determina as variáveis discretas associadas aos tipos de equipamentos de medição, bem como aos locais de instalação dos mesmos no SDE. Estudos são realizados para comparar a nova metodologia de estimação de estados proposta com uma metodologia tradicional, bem como para comparar os resultados da metaheurística de otimização aplicada ao problema com outras técnicas desenvolvidas para esta finalidade. Os estudos são conduzidos com sistemas da literatura, além de um sistema real de médio porte de uma concessionária brasileira.
id UFJF_6f1bb5be28f3d16fe11ca2ab137e1fea
oai_identifier_str oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/6945
network_acronym_str UFJF
network_name_str Repositório Institucional da UFJF
repository_id_str
spelling Oliveira, Leonardo Willer dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4711128E4Oliveira, Edimar José dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707772U9Souza, Julio Cesar Stacchini dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723226Y3Borges, Carmen Lucia Tancredohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791278U5Pereira, José Luiz Rezendehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781989Z1Honório, Leonardo de Mellohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707900U4http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4339569T1Duque, Felipe Gomes2018-07-23T15:26:16Z2018-07-192018-07-23T15:26:16Z2018-04-12https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6945O presente trabalho propõe uma metodologia de planejamento de medição em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDE) e um novo método para estimação de estados destes sistemas. Para tanto, a técnica metaheurística de otimização bio-inspirada denominada Modified Monkey Search (MMS) é proposta para alocação ótima de medidores inteligentes e unidades de medição fasorial. O modelo de otimização é multiobjetivo e visa a maximização da eficácia do processo de estimação de estados com o custo mínimo de investimento em sistemas de medição. O método de Pareto é associado ao algoritmo MMS para o tratamento adequado destes objetivos conflitantes considerando-se custos reais associados aos equipamentos de medição. Adicionalmente, um novo método de estimação de estados baseado na modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo (FPO) modificado é proposto, cuja resolução é dada pelo Método de Pontos Interiores (MPI). O algoritmo MMS determina as variáveis discretas associadas aos tipos de equipamentos de medição, bem como aos locais de instalação dos mesmos no SDE. Estudos são realizados para comparar a nova metodologia de estimação de estados proposta com uma metodologia tradicional, bem como para comparar os resultados da metaheurística de otimização aplicada ao problema com outras técnicas desenvolvidas para esta finalidade. Os estudos são conduzidos com sistemas da literatura, além de um sistema real de médio porte de uma concessionária brasileira.The present work proposes an approach for planning the measurement locations in Electric Distribution Systems (EDS) and a new method for static state estimation. The bio-inspired meta-heuristic optimization technique called Modified Monkey Search (MMS) is proposed for optimal allocation of smart meters and phasor measurement units. The optimization model is multiobjective and aims at maximizing the efficiency of the state estimation process with minimum measurement investment costs. The Pareto’s method is associated with the MMS algorithm for handling the conflicting objectives in a suitable manner by considering real costs related to measurement equipments. In addition, a new method for static state estimation based on the modeling of a modified Optimal Power Flow (OPF) is proposed, whose solution is given by the Interior Point Method (IPM). The MMS algorithm determines the discrete variables related to types and location of measurement equipments in the system. Studies are made to compare the new approach for static state estimation with a traditional method, as well as to compare the results from the meta-heuristic optimization applied to the problem with existing techniques. The studies are performed using systems from the literature, as will as a practical medium size distribution network from a Brazilian utility.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAPlanejamento de mediçãoAlocação ótimaEstimação de estadosOtimização multiobjetivoDistribuiçãoMeasurement planningOptimal allocationStatic state estimationMultiobjective optimizationDistributionMetodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétricaMethodology for state estimation and allocation of measurement equipment in electricity distribution systeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFTHUMBNAILfelipegomesduque.pdf.jpgfelipegomesduque.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1165https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/4/felipegomesduque.pdf.jpgf49f6a2c21df6518b69db43f96303b8dMD54ORIGINALfelipegomesduque.pdffelipegomesduque.pdfapplication/pdf3507645https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/1/felipegomesduque.pdfd7e6e84ea872f86ac2bd64caa361fce0MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82197https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/2/license.txt000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37bMD52TEXTfelipegomesduque.pdf.txtfelipegomesduque.pdf.txtExtracted texttext/plain302630https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/3/felipegomesduque.pdf.txt7fdd3bc173897139158f11069679b6f2MD53ufjf/69452019-06-16 10:27:44.333oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2019-06-16T13:27:44Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Methodology for state estimation and allocation of measurement equipment in electricity distribution system
title Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
spellingShingle Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
Duque, Felipe Gomes
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Planejamento de medição
Alocação ótima
Estimação de estados
Otimização multiobjetivo
Distribuição
Measurement planning
Optimal allocation
Static state estimation
Multiobjective optimization
Distribution
title_short Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
title_full Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
title_fullStr Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
title_full_unstemmed Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
title_sort Metodologia para estimação de estados e alocação de equipamentos de medição em sistemas de distribuição de energia elétrica
author Duque, Felipe Gomes
author_facet Duque, Felipe Gomes
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira, Leonardo Willer de
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4711128E4
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Oliveira, Edimar José de
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707772U9
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Souza, Julio Cesar Stacchini de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723226Y3
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Borges, Carmen Lucia Tancredo
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791278U5
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Pereira, José Luiz Rezende
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781989Z1
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Honório, Leonardo de Mello
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707900U4
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4339569T1
dc.contributor.author.fl_str_mv Duque, Felipe Gomes
contributor_str_mv Oliveira, Leonardo Willer de
Oliveira, Edimar José de
Souza, Julio Cesar Stacchini de
Borges, Carmen Lucia Tancredo
Pereira, José Luiz Rezende
Honório, Leonardo de Mello
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Planejamento de medição
Alocação ótima
Estimação de estados
Otimização multiobjetivo
Distribuição
Measurement planning
Optimal allocation
Static state estimation
Multiobjective optimization
Distribution
dc.subject.por.fl_str_mv Planejamento de medição
Alocação ótima
Estimação de estados
Otimização multiobjetivo
Distribuição
Measurement planning
Optimal allocation
Static state estimation
Multiobjective optimization
Distribution
description O presente trabalho propõe uma metodologia de planejamento de medição em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDE) e um novo método para estimação de estados destes sistemas. Para tanto, a técnica metaheurística de otimização bio-inspirada denominada Modified Monkey Search (MMS) é proposta para alocação ótima de medidores inteligentes e unidades de medição fasorial. O modelo de otimização é multiobjetivo e visa a maximização da eficácia do processo de estimação de estados com o custo mínimo de investimento em sistemas de medição. O método de Pareto é associado ao algoritmo MMS para o tratamento adequado destes objetivos conflitantes considerando-se custos reais associados aos equipamentos de medição. Adicionalmente, um novo método de estimação de estados baseado na modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo (FPO) modificado é proposto, cuja resolução é dada pelo Método de Pontos Interiores (MPI). O algoritmo MMS determina as variáveis discretas associadas aos tipos de equipamentos de medição, bem como aos locais de instalação dos mesmos no SDE. Estudos são realizados para comparar a nova metodologia de estimação de estados proposta com uma metodologia tradicional, bem como para comparar os resultados da metaheurística de otimização aplicada ao problema com outras técnicas desenvolvidas para esta finalidade. Os estudos são conduzidos com sistemas da literatura, além de um sistema real de médio porte de uma concessionária brasileira.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-07-23T15:26:16Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-07-19
2018-07-23T15:26:16Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-04-12
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6945
url https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6945
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFJF
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFJF
instname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron:UFJF
instname_str Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron_str UFJF
institution UFJF
reponame_str Repositório Institucional da UFJF
collection Repositório Institucional da UFJF
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/4/felipegomesduque.pdf.jpg
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/1/felipegomesduque.pdf
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/2/license.txt
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/6945/3/felipegomesduque.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv f49f6a2c21df6518b69db43f96303b8d
d7e6e84ea872f86ac2bd64caa361fce0
000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37b
7fdd3bc173897139158f11069679b6f2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813193954028421120