Alocação otimizada de chaves de manobras e geração distribuída de fontes renováveis em redes de distribuição através de um algoritmo de enxame de partículas

• Autor(a) principal: Menegueti, Théo Rubens Doneda
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/217694
• topic: Sistemas de potência; Geração distribuída; Chaves seccionadoras; Meta-heurística; PSO; BPSO; NBPSO; Power systems; Distributed generation; Switches; Meta-heuristics

O planejamento de sistemas de proteção em redes de distribuição de energia elétrica é fundamental para proporcionar sua operação eficiente e confiável. A alocação otimizada de chaves de manobras e de geração distribuída de fontes renováveis, em determinadas seções e nós dos circuitos de distribuição, melhora a qualidade do serviço de fornecimento de energia e os índices de continuidade do sistema. As chaves de manobras permitem controlar as interrupções no fornecimento de energia devido às faltas permanentes na rede, proporcionando que as seções do sistema que apresentam defeitos permanentes possam ser isoladas e reparadas, promovendo a interrupção do fornecimento de energia para o menor número possível de consumidores. Desta forma, deve-se dispor de um conjunto de chaves alocadas no sistema de modo a reduzir a área que fica desenergizada em decorrência de faltas permanentes. Além disso, a alocação de geração distribuída (GD) de fontes renováveis permite a operação ilhada intencional de parte do sistema, reduzindo a energia não suprida em casos de faltas na rede. Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de um algoritmo computacional para o problema de alocação de chaves de manobras e geração distribuída de fontes renováveis em sistemas radiais aéreos de distribuição de energia elétrica. Este problema é modelado através de programação não linear e, para a sua solução, é proposto um algoritmo PSO (Particle Swarm Optimization) binário. A função objetivo do modelo matemático visa minimizar, através da alocação de chaves de manobras e GD, o custo da energia não suprida devido aos desligamentos de cargas em virtude de faltas permanentes que podem ocorrer nos sistemas de distribuição. As restrições consideradas são o número máximo de chaves de manobras nos ramais e geração distribuída em nós da rede elétrica de média tensão que é possível alocar/realocar, sendo esse número diretamente relacionado à potência e ao número de nós de cada alimentador do sistema analisado, juntamente com as restrições físicas e operacionais da rede elétrica. Para os testes efetuados, adotou-se um sistema com tensão nominal de 13,8 kV, 8 alimentadores radiais, sendo que todos totalizavam 135 nós, com as suas respectivas cargas e os ramais de interconexões com os alimentadores vizinhos. Com os valores de potência das cargas e o índice de faltas permanentes, calcula-se o custo da energia não suprida devido à incidência de faltas no período de um ano.