Metodologia de restauração de sistemas de energia elétrica considerando Geração Distribuída e aspectos dinâmicos na formação e operação de ilhas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Toledo, Yan Matheus de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Análise dinâmica; Busca em Vizinhança Variável; Distributed Generation; Distribution power system restoration; Dynamic analysis; Geração Distribuída; Meta-heurística; Metaheuristic; Restauração de redes de distribuição; Variable Neighborhood Search
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-16122021-092740/

Diversos setores da sociedade são altamente dependentes da energia elétrica e sua falta pode acarretar graves consequências do ponto de vista social e econômico. Evitar a interrupção do fornecimento de energia elétrica é uma tarefa complexa, já que estas podem ser ocasionadas por contingências ou manutenções corretivas e/ou preventivas na rede. Nesse sentido, o desenvolvimento tecnológico vem intensificando a pesquisa e desenvolvimento de novas técnicas para projetar um sistema mais confiável e que tenha a capacidade de recuperar cargas de maneira mais eficiente frente os cenários de interrupções de energia elétrica. Portanto, propõe-se neste trabalho a implementação de uma metodologia capaz de fornecer planos de reestabelecimento visando a minimização das cargas fora de serviço após um cenário de falta permanente. O método proposto é baseado em um algoritmo de Busca em Vizinhança Variável (VNS) em conjunto com um Algoritmo Genético (GA), capaz de identificar boas soluções topológicas de recuperação de carga que atendam às restrições físicas e operacionais impostas pelo modelo do problema. Além disso, a metodologia proposta é capaz de gerar planos de sequenciamento adequados de chaves que garantem a factibilidade de soluções intermediárias do plano de restauração. Por fim, este método integra restrições ao modelo com o objetivo de garantir a criação e a manutenção de ilhas de operação em sistemas que possuem a presença de Gerações Distribuídas (GDs). Os principais objetivos considerados no modelo são: a minimização da potência não suprida e a minimização do número de chaveamentos necessários para se ter a topologia final de restauração. Utiliza-se um sistema teste de 53 barras (3 Barras da Subestação (SE) e 50 barras de cargas) para a validação do algoritmo de restauração, e um sistema de 405 barras, baseado em um sistema real, para a realização dos testes de manutenção das ilhas formadas durante o processo de restabelecimento. Os resultados demonstram que o algoritmo é capaz de fornecer soluções de boa qualidade, inclusive soluções ótimas. Nesse sentido, uma análise comparativa com outros trabalhos da literatura especializada é realizada a fim de comprovar sua funcionalidade. Por fim, analisa-se a influência da inserção de GDs na recuperação das cargas fora de serviço, bem como a influência da inserção da restrição de transferência de carga no modelo para a formação e a manutenção de ilhas de operação.