Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Agudo Guiracocha, Milton Patricio
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/253458
Resumo: As redes de distribuição são a principal fonte de interrupções de energia dentro do sistema elétrico de potência. Neste contexto, para evitar penalidades por violação dos limites estabelecidos nas normas para o fornecimento de energia elétrica, as concessionárias de distribuição são incentivadas a aplicar estratégias que contribuam para melhorar a confiabilidade e a qualidade do serviço prestado. Assim, as microunidades de medição fasorial (uPMUs) estão sendo cada vez mais utilizadas dentro das concessionárias pois, devido à sua capacidade de medir sincrofasores de forma rápida e precisa, permitem melhorar o monitoramento das redes de energia. Neste trabalho apresenta-se um método de localização ótima de uPMUs (LOP) baseado na resolução de um algoritmo de localização de faltas (ALF) que visa reduzir os tempos de busca de contingências das equipes de manutenção. Primeiramente, o ALF está baseado em um método de estimação de estado que utiliza as medições registradas por uma quantidade limitada uPMUs, juntamente com pseudo-medições, para localizar com sucesso a linha com falta. Primeiro apresenta-se a formulação geral das estimações de estado sob a suposição de que todas as barras são monitoradas. Posteriormente, define-se o método a ser seguido para detectar uma falta com um número reduzido de uPMUs. Por sua vez, o algoritmo de LOP proposto, diferentemente dos múltiplos trabalhos encontrados na literatura que desenvolvem métodos para localização ótima baseados apenas em restrições de observabilidade, permite encontrar a melhor localização das uPMUs através de uma função objetivo que visa melhorar a confiabilidade do sistema de distribuição através da minimização de um índice de confiabilidade. O método proposto é validado em um sistema de distribuição trifásico de 39 barras, onde o índice da duração da interrupção é reduzido em 22,01% com a alocação de apenas duas uPMUs.
id UNSP_d3132fdce226ed7a18b9f3137d8c28fa
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/253458
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuiçãoHeuristic algorithm for optimal placement of uPMUs considering the improvement of distribution system reliabilityAvaliação de confiabilidadeEstimação de estadoÍndices de confiabilidadeLocalização de faltasSistemas de distribuiçãoUnidades de medição fasorialDistribution networksFault locationPhasor measurement unitsReliability assessmentReliability indicesState estimationAs redes de distribuição são a principal fonte de interrupções de energia dentro do sistema elétrico de potência. Neste contexto, para evitar penalidades por violação dos limites estabelecidos nas normas para o fornecimento de energia elétrica, as concessionárias de distribuição são incentivadas a aplicar estratégias que contribuam para melhorar a confiabilidade e a qualidade do serviço prestado. Assim, as microunidades de medição fasorial (uPMUs) estão sendo cada vez mais utilizadas dentro das concessionárias pois, devido à sua capacidade de medir sincrofasores de forma rápida e precisa, permitem melhorar o monitoramento das redes de energia. Neste trabalho apresenta-se um método de localização ótima de uPMUs (LOP) baseado na resolução de um algoritmo de localização de faltas (ALF) que visa reduzir os tempos de busca de contingências das equipes de manutenção. Primeiramente, o ALF está baseado em um método de estimação de estado que utiliza as medições registradas por uma quantidade limitada uPMUs, juntamente com pseudo-medições, para localizar com sucesso a linha com falta. Primeiro apresenta-se a formulação geral das estimações de estado sob a suposição de que todas as barras são monitoradas. Posteriormente, define-se o método a ser seguido para detectar uma falta com um número reduzido de uPMUs. Por sua vez, o algoritmo de LOP proposto, diferentemente dos múltiplos trabalhos encontrados na literatura que desenvolvem métodos para localização ótima baseados apenas em restrições de observabilidade, permite encontrar a melhor localização das uPMUs através de uma função objetivo que visa melhorar a confiabilidade do sistema de distribuição através da minimização de um índice de confiabilidade. O método proposto é validado em um sistema de distribuição trifásico de 39 barras, onde o índice da duração da interrupção é reduzido em 22,01% com a alocação de apenas duas uPMUs.Distribution networks are the primary source of power outages within the electrical power system. Thus, to avoid penalties for violation of stablished limits in standards for the supply of electricity, distribution utilities are incentivized to propose strategies that improve the reliability and quality of the service provided. In this context, micro phasor measurement units (uPMUs) are increasingly being used within utilities because, given their ability to quickly and accurately measure synchrophasors, they allow for improving monitoring of power networks. In this work an optimal placement of uPMUs (OPP) method is presented based on the resolution of a fault location algorithm (FLA) that aims to reduce contingency search times by maintenance crews. At first instance, the FLA is developed based on a state estimation method that uses the measurements recorded by a limited number of micro-phasor measurement units uPMUs, along with pseudo measurements, to successfully locate the faulted line. First, the general formulation of the state estimation is presented under the assumption that all the buses are monitored. Then, the method to be followed to detect a fault with a reduced number of uPMUs is defined. In turn, the proposed OPP algorithm, unlike the multiple works found in the literature which develop methods for optimal location based only on observability constraints, allows finding the best location of uPMUs through an objective function that aims to improve the reliability of the distribution system by minimizing a reliability index. The proposed method is validated in a 39- bus three-phase distribution system, where the outage duration index is reduced by 22.01% by deploying only two uPMUs.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88887.679554/2022-00CAPES: 88887.817696/2023-00CAPES: 001Universidade Estadual Paulista (Unesp)Baquero, John Fredy Franco [UNESP]Agudo Guiracocha, Milton Patricio2024-02-27T14:26:22Z2024-02-27T14:26:22Z2024-02-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAGUDO GUIRACOCHA, M. P. Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2024.https://hdl.handle.net/11449/25345806345521181009180000-0003-4995-7770porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-02-28T06:17:56Zoai:repositorio.unesp.br:11449/253458Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-05-23T19:53:08.017067Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
Heuristic algorithm for optimal placement of uPMUs considering the improvement of distribution system reliability
title Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
spellingShingle Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
Agudo Guiracocha, Milton Patricio
Avaliação de confiabilidade
Estimação de estado
Índices de confiabilidade
Localização de faltas
Sistemas de distribuição
Unidades de medição fasorial
Distribution networks
Fault location
Phasor measurement units
Reliability assessment
Reliability indices
State estimation
title_short Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
title_full Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
title_fullStr Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
title_full_unstemmed Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
title_sort Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição
author Agudo Guiracocha, Milton Patricio
author_facet Agudo Guiracocha, Milton Patricio
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Baquero, John Fredy Franco [UNESP]
dc.contributor.author.fl_str_mv Agudo Guiracocha, Milton Patricio
dc.subject.por.fl_str_mv Avaliação de confiabilidade
Estimação de estado
Índices de confiabilidade
Localização de faltas
Sistemas de distribuição
Unidades de medição fasorial
Distribution networks
Fault location
Phasor measurement units
Reliability assessment
Reliability indices
State estimation
topic Avaliação de confiabilidade
Estimação de estado
Índices de confiabilidade
Localização de faltas
Sistemas de distribuição
Unidades de medição fasorial
Distribution networks
Fault location
Phasor measurement units
Reliability assessment
Reliability indices
State estimation
description As redes de distribuição são a principal fonte de interrupções de energia dentro do sistema elétrico de potência. Neste contexto, para evitar penalidades por violação dos limites estabelecidos nas normas para o fornecimento de energia elétrica, as concessionárias de distribuição são incentivadas a aplicar estratégias que contribuam para melhorar a confiabilidade e a qualidade do serviço prestado. Assim, as microunidades de medição fasorial (uPMUs) estão sendo cada vez mais utilizadas dentro das concessionárias pois, devido à sua capacidade de medir sincrofasores de forma rápida e precisa, permitem melhorar o monitoramento das redes de energia. Neste trabalho apresenta-se um método de localização ótima de uPMUs (LOP) baseado na resolução de um algoritmo de localização de faltas (ALF) que visa reduzir os tempos de busca de contingências das equipes de manutenção. Primeiramente, o ALF está baseado em um método de estimação de estado que utiliza as medições registradas por uma quantidade limitada uPMUs, juntamente com pseudo-medições, para localizar com sucesso a linha com falta. Primeiro apresenta-se a formulação geral das estimações de estado sob a suposição de que todas as barras são monitoradas. Posteriormente, define-se o método a ser seguido para detectar uma falta com um número reduzido de uPMUs. Por sua vez, o algoritmo de LOP proposto, diferentemente dos múltiplos trabalhos encontrados na literatura que desenvolvem métodos para localização ótima baseados apenas em restrições de observabilidade, permite encontrar a melhor localização das uPMUs através de uma função objetivo que visa melhorar a confiabilidade do sistema de distribuição através da minimização de um índice de confiabilidade. O método proposto é validado em um sistema de distribuição trifásico de 39 barras, onde o índice da duração da interrupção é reduzido em 22,01% com a alocação de apenas duas uPMUs.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-02-27T14:26:22Z
2024-02-27T14:26:22Z
2024-02-02
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv AGUDO GUIRACOCHA, M. P. Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2024.
https://hdl.handle.net/11449/253458
0634552118100918
0000-0003-4995-7770
identifier_str_mv AGUDO GUIRACOCHA, M. P. Algoritmo heurístico para localização ótima de uPMUs considerando a melhoria da confiabilidade do sistema de distribuição. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2024.
0634552118100918
0000-0003-4995-7770
url https://hdl.handle.net/11449/253458
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803045634429681664