Restabelecimento multiobjetivo de sistemas de distribuição através de método híbrido de otimização

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Lacerda, Lara Aparecida Pimentel Delfim
• Orientador(a): Oliveira, Leonardo Willer de
• Banca de defesa: Passos Filho, João Alberto , Ramos, Tales Pulinho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Restabelecimento; Sistemas de distribuição; Otimização multiobjetivo; Enxame de partículas; Fuzzy-pareto; Restoration; Distribution systems; Multiobjtective optimization; Particle swarm
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9583

A presente dissertação de mestrado tem como proposta desenvolver uma metodologia híbrida de otimização multiobjetivo para o restabelecimento de sistemas de distribuição de energia elétrica. Para tratar a natureza inteira mista e combinatória do problema, devido à presença de variáveis discretas, associadas à tomada de decisão para restabelecimento, juntamente com variáveis contínuas de estado da rede elétrica, propõe-se a técnica de otimização meta-heurística bioinspirada por enxame de partículas binário. A natureza binária do algoritmo de otimização proposto dispensa a adoção de estratégias de arredondamento das variáveis discretas, que podem comprometer a eficácia do método. É proposto um algoritmo genético para o caso de uma solução candidata violar o limite de tensão em alguma barra da rede elétrica, onde seja possível o corte de carga para o atendimento aos limites de tensão. Múltiplos objetivos são considerados para o problema de restabelecimento, incluindo a minimização da potência não suprida durante este processo, o atendimento a unidades consumidoras prioritárias, a minimização de perdas técnicas e a minimização do número de operações de manobra necessárias. Para tratar estes diferentes objetivos, que podem ser, inclusive, conflitantes entre si, como a minimização de potência não suprida e a minimização do número de manobras, o método de dominância de Pareto é utilizado embutido no algoritmo por enxame de partículas, gerando o algoritmo híbrido. Adicionalmente, princípios de lógica fuzzy são incorporados para definição das frentes de Pareto e obtenção de soluções candidatas concorrentes e alternativas ao problema. Destaca-se como vantagem da utilização do método de Pareto com lógica fuzzy, a possibilidade de obtenção de soluções candidatas concorrentes ao invés de uma única solução, a fim de dar suporte à tomada de decisões pelo planejador e/ou operador do sistema, de acordo com a realidade e prioridades de cada distribuidora. O modelo de otimização para restabelecimento inclui restrições importantes para o problema, como a radialidade da rede elétrica de distribuição, limites de tensão nodal e de correntes nos trechos da rede. A potência não suprida é determinada para cada solução candidata que apresente violação de tensão, através de um algoritmo genético inteiro. Três sistemas são utilizados para validar a metodologia proposta, incluindo uma rede real da região Sudeste do Brasil.