Otimização do problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica por meio das Meta-Heurísticas Busca Tabu, GRASP e Path Relinking

• Autor(a) principal: Marinho, Max Robert
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192743
• topic: Busca Tabu; GRASP; Reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica; Otimização de fluxo de potência; Path Relinking; Tabu Search; Distribution network reconfiguration; Power flow optimization

O problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica consiste em encontrar uma configuração radial por meio da permutação do estado das chaves (abertura ou fechamento) dos ramos de um sistema elétrico. O objetivo é de se alcançar a minimização das perdas elétricas. Cada configuração radial só é considerada factível se respeitar certas restrições operacionais como o limite de tensão nas barras e os limites de correntes nos circuitos. O modelo tratado neste trabalho apresenta explosão combinatória e difícil tratabilidade por meio de métodos convencionais de otimização. O problema, computacionalmente falando, é considerado Não-Polinomial Completo (NPC), pois não possui uma resposta em tempo polinomial a partir de uma entrada definida. Neste trabalho são apresentadas três técnicas meta-heurísticas para se tratar o problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica, totalmente diferentes entre uma e outra, atuando em conjunto, para somente um nível de demanda, no intuito de se encontrar a topologia ótima, com o objetivo de se minimizar as perdas elétricas ativas. Além disso, propôs-se modificar o paradigma clássico de implementação estático deste tipo de problema para o paradigma de programação dinâmica por meio de árvores com filhos variados a fim de que a estrutura de dados utilizada representasse fielmente um sistema de distribuição de energia elétrica na memória do computador. As meta-heurísticas implementadas foram a Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) como estratégia de obtenção de uma configuração inicial de boa qualidade; a Busca Tabu (BT) como procedimento de busca local; e a técnica de Path Relinking (PR) como mecanismo de pós-otimização. Todo o programa foi implementado em linguagem C com uso da IDE Code Blocks 17.12. Os testes foram realizados com sistemas de pequeno, médio e grande porte de 14, 33, 84, 136 e 415 barras. As técnicas comparativas envolveram resultados da literatura especializada e obtidos por meio de outros procedimentos meta-heurísticos.