Meta-heurística busca tabu especializada para o problema de sequenciamento ótimo de manobras de chaves na reconfiguração de sistemas de distribuição

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Vitoriano, Thiago Lombarde [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Busca tabu; Reconfiguração ótima de sistemas de distribuição de energia elétrica; Sequenciamento ótimo de operações de chaveamento; Optimal reconfiguration of electric power distribution systems; Optimal sequencing of switching operations; Tabu search
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/310522

O problema da reconfiguração ótima de sistemas de distribuição de energia elétrica consiste em encontrar uma topologia radial que minimize as perdas técnicas do sistema, por meio da abertura e fechamento de chaves. Nesse processo, alguns circuitos permanecem energizados enquanto outros são desligados, permitindo modificar a estrutura da rede de acordo com objetivos operacionais específicos. Durante a reconfiguração, ocorre uma transição da topologia radial corrente para uma topologia radial ótima. Nesse contexto, este trabalho busca a sequência de chaveamentos ótima que minimize a ENS durante as topologias intermediárias, além de garantir que elas respeitem tanto os requisitos físicos quanto os operacionais ao longo de toda a sequência de manobras, de tal modo que promova uma maior continuidade do serviço, eficiência operacional e melhoria nos índices regulatórios. Entretanto, a solução, torna-se complexa devido à natureza combinatória do problema, pois o número de possíveis sequências de manobras cresce rapidamente com o tamanho da rede, uma vez que essas possibilidades resultam da permutação simples entre as chaves a serem operadas. Isso dificulta o uso de abordagens exatas, tornando necessária a adoção de técnicas heurísticas. Nesse contexto, o trabalho propõe uma abordagem baseada em meta-heurísticas, utilizando especificamente um algoritmo de Busca Tabu especializada para resolver o problema do sequenciamento ótimo das operações de chaveamento. A proposta assume que tanto a topologia inicial quanto a topologia radial ótima são previamente conhecidas. O objetivo, então, é encontrar a melhor sequência de manobras que realize a transição entre essas topologias, minimizando a ENS e respeitando as restrições operacionais da rede para um determinado perfil de demanda. Para avaliar a eficiência e robustez da estratégia proposta, foram realizados experimentos em quatro sistemas de distribuição distintos compostos por 14, 33, 84 e 136 barras. Os resultados mostram que o algoritmo é capaz de encontrar sequências eficientes de chaveamento, com significativa redução da ENS durante as transições topológicas. Os testes em redes maiores, 84 e 136, evidenciam ainda a existência de múltiplas soluções ótimas ou subótimas alternativas.