Otimização da coordenação entre relés de sobrecorrente de tempo inverso através de heurísticas bio-inspiradas: uma abordagem utilizando os algoritmos dos lobos cinzentos e dos morcegos
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIPAMPA |
Texto Completo: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5365 |
Resumo: | Relés têm a função de identificar os defeitos, localizá-los de maneira precisa e alertar a operação do sistema para acionar a abertura de disjuntores, de modo a isolar o defeito, garantindo seletividade. A proteção principal e de retaguarda nos sistemas de transmissão podem ser associadas a relés de sobrecorrente, mais especificamente relés de sobrecorrente de tempo mínimo inverso e relés direcionais. Entretanto, um dos problemas decorrentes da utilização desses relés diz respeito à sua coordenação, que visa obter a configuração ótima de atuação, a fim de que o menor número de consumidores fique sem o abastecimento de energia elétrica no caso de sua atuação. Nesse contexto, são aplicadas técnicas de otimização como os algoritmos heurísticos e o Método dos Multiplicadores de Lagrange para solução da coordenação dos relés de sobrecorrente. As metodologias utilizadas neste Trabalho para otimizar a coordenação dos relés são: a heurística dos Lobos Cinzentos e o Algoritmo dos Morcegos. Além destes, o Método dos Multiplicadores de Lagrange foi utilizado para validar as soluções obtidas segundo as heurísticas para o problema formulado em sua forma não-linear, uma vez que retorna o ótimo global. Nesses métodos, é utilizada a família de curvas inversa da Norma disponível pela Comissão Eletrotécnica Internacional e são otimizados os ajustes referentes ao múltiplo de tempo e de corrente, esses parâmetros podem ser regulados nos relés instalados no sistema de potência. Para os dois sistemas teste utilizados, todos os algoritmos obtiveram sucesso ao realizar a coordenação dos relés, mantendo a seletividade do sistema de proteção, respeitando os limites impostos as variáveis, o intervalo mínimo de coordenação e demais ajustes impostos ao problema, mostrando-se eficazes para realizar a tarefa de coordenar os relés de sobrecorrente, em substituição ao tratamento matemático tradicional. |
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Santos, Eduardo Machado dosPizzolato, Gabrieli Pinarello2021-03-08T16:46:46Z2021-03-08T16:46:46Z2020-12-04PIZZOLATO, Gabrieli Pinarello. Otimização da coordenação entre relés de sobrecorrente de tempo inverso através de heurísticas bio-inspiradas: uma abordagem utilizando os algoritmos dos lobos cinzentos e dos morcegos. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2020. 72p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2020.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5365Relés têm a função de identificar os defeitos, localizá-los de maneira precisa e alertar a operação do sistema para acionar a abertura de disjuntores, de modo a isolar o defeito, garantindo seletividade. A proteção principal e de retaguarda nos sistemas de transmissão podem ser associadas a relés de sobrecorrente, mais especificamente relés de sobrecorrente de tempo mínimo inverso e relés direcionais. Entretanto, um dos problemas decorrentes da utilização desses relés diz respeito à sua coordenação, que visa obter a configuração ótima de atuação, a fim de que o menor número de consumidores fique sem o abastecimento de energia elétrica no caso de sua atuação. Nesse contexto, são aplicadas técnicas de otimização como os algoritmos heurísticos e o Método dos Multiplicadores de Lagrange para solução da coordenação dos relés de sobrecorrente. As metodologias utilizadas neste Trabalho para otimizar a coordenação dos relés são: a heurística dos Lobos Cinzentos e o Algoritmo dos Morcegos. Além destes, o Método dos Multiplicadores de Lagrange foi utilizado para validar as soluções obtidas segundo as heurísticas para o problema formulado em sua forma não-linear, uma vez que retorna o ótimo global. Nesses métodos, é utilizada a família de curvas inversa da Norma disponível pela Comissão Eletrotécnica Internacional e são otimizados os ajustes referentes ao múltiplo de tempo e de corrente, esses parâmetros podem ser regulados nos relés instalados no sistema de potência. Para os dois sistemas teste utilizados, todos os algoritmos obtiveram sucesso ao realizar a coordenação dos relés, mantendo a seletividade do sistema de proteção, respeitando os limites impostos as variáveis, o intervalo mínimo de coordenação e demais ajustes impostos ao problema, mostrando-se eficazes para realizar a tarefa de coordenar os relés de sobrecorrente, em substituição ao tratamento matemático tradicional.Relays have the function of identifying faults, locating them precisely and alerting the operation of the system to trigger the opening of circuit breakers, in order to isolate the defect, ensuring selectivity. The main and backup protection in the transmission systems are associated with overcurrent relays, more specifically overcurrent relays with minimum reverse time and directional relays. However, one of the problems arising from the use of these relays concerns to their coordination, which aims to obtain the optimum configuration of operation, so that the smallest number of consumers is left without the electricity supply in the case of their operation. In this context, optimization techniques are applied, such as the heuristic algorithms and the Lagrange Multipliers Method for solving the coordination of the overcurrent relays. The methodologies used in this Work to optimize the coordination of the relays are: the Grey Wolfes heuristic and the Bats Algorithm. In addition, the Lagrange Multipliers Method was used to validate the solutions obtained according to the heuristics for the problem formulated in its nonlinear form, since it returns the global optimum. In these methods, the inverse normal curve family of the Standard available by the International Electrotechnical Commission is used and the adjustments related to the time and current multiple are optimized, these parameters can be regulated in the relays installed in the power system. For the two test systems used, both algorithms were successful in coordinating the relays, maintaining the selectivity of the protection system, respecting the limits imposed by the variables, the minimum coordination interval and other adjustments imposed to the problem, proving to be effective performing the task of overcurrent relays coordination, replacing the traditional mathematical treatment.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaRelés elétricosHeurísticaElectric powerElectric relaysHeuristicOtimização da coordenação entre relés de sobrecorrente de tempo inverso através de heurísticas bio-inspiradas: uma abordagem utilizando os algoritmos dos lobos cinzentos e dos morcegosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALGabrieli Pinarello Pizzolato - 2020.pdfGabrieli Pinarello Pizzolato - 2020.pdfapplication/pdf1388089https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5365/1/Gabrieli%20Pinarello%20Pizzolato%20-%202020.pdf738fcc8580b84eabd5f5d993c161307fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81895https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5365/2/license.txt080b737bdc126ecfcf26a730070b9ee8MD52TEXTGabrieli Pinarello Pizzolato - 2020.pdf.txtGabrieli Pinarello Pizzolato - 2020.pdf.txtExtracted texttext/plain114102https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/5365/3/Gabrieli%20Pinarello%20Pizzolato%20-%202020.pdf.txt93e823348e668c49527f4cff8c9e156aMD53riu/53652021-03-09 03:04:44.214oai:repositorio.unipampa.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2021-03-09T06:04:44Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false |
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