Desenvolvimento de metodologia para restauração de redes de distribuição de energia elétrica sujeitas a condições ambientais adversas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Tavares, João Paulo Marques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Restauração de redes de distribuição de energia.; Recursos energéticos distribuídos; Microrredes; Programação matemática; Meta-heurísticas; Métodos de otimização híbridos; Network restoration; Distributed energy resources; Microgrids; Mathematical programming; Metaheuristics; Hybrid optimization methods
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204782

Em condições ambientais adversas, os sistemas de distribuição de energia ficam mais suscetíveis à contingências severas. Nestes cenários, torna-se necessário uma intervenção rápida e precisa, para restaurar o fornecimento de energia aos consumidores afetados enquanto as equipes especializadas realizam a manutenção do sistema. Nesse contexto, o objetivo do trabalho é desenvolver uma metodologia capaz de elaborar um plano de ação para restauração de redes de distribuição, considerando a presença de geradores distribuídos, sistemas de armazenamento de energia, programas de resposta à demanda e a formação de microrredes flexíveis na operação do estado restaurativo. Para alcançar esse objetivo, a rede de distribuição e os equipamentos nela inseridos são modelados através de um fluxo de potência ótimo, que visa reduzir o custo de operação do sistema operando no estado restaurativo. Desse modo, é possível avaliar os impactos e a factibilidade das ações de controle a serem executadas no processo de restauração. Com o intuito de determinar o conjunto de operações capazes de otimizar a operação no estado restaurativo, a metodologia proposta divide o processo de elaboração do plano em dois estágios de solução. No primeiro estágio de solução, determina-se a topologia de operação no estado restaurativo utilizando uma meta-heurística de busca de vizinhança variável (VNS – do inglês, variable neighbourhood search). Na etapa de busca do algoritmo VNS, utiliza-se uma abordagem que combina os procedimentos de busca, inerentes aos algoritmos VNS, e técnicas de otimização clássica, possibilitando determinar, ainda no primeiro estágio, o conjunto de operações ótimas de controle dos equipamentos operando no estado restaurativo. No segundo estágio de solução, determina-se a sequência de operações que conduzem a rede da topologia pós-falta à topologia de operação no estado restaurativo, estabelecida no primeiro estágio de solução. O segundo estágio é solucionado por meio de uma heurística cujas adaptações, realizadas neste trabalho, possibilitam a formação gradual de microrredes. A metodologia implementada computacionalmente é avaliada em diferentes cenários para os sistemas testes de 33 e 136 barras, que são disponibilizados na literatura. Os resultados evidenciam a capacidade da metodologia proposta em fornecer um plano de ações factível e capaz de otimizar a operação da rede no estado restaurativo, considerando a presença de recursos energéticos distribuídos e a formação dinâmica de microrredes.