Planejamento do sistema de proteção de redes de distribuição ativas considerando o gerenciamento do risco de perda da coordenação

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Faria, Wandry Rodrigues
• 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: Confiabilidade; Controlling and protective devices; Dispositivos de proteção e controle; Distributed generation; Geração distribuída; Gerenciamento de riscos; Multiobjective optimization; Otimização multiobjetivo; Reliability; Risk management
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26082020-101322/

A alocação ótima de dispositivos de proteção e chaves de manobra em sistemas de distribuição de energia elétrica impacta diretamente os índices de confiabilidade do sistema e a rentabilidade das concessionárias de energia elétrica. A inserção de geradores distribuídos e a eventual possibilidade de operação ilhada destes elementos pode trazer benefícios aos indicadores de confiabilidade das redes de distribuição. Por outro lado, a instalação de elementos ativos na rede causa o aumento da magnitude das correntes que circulam no alimentador no cenário de curto-circuito. Desta maneira, torna-se necessário reavaliar a eficácia dos métodos propostos para o planejamento de sistemas de proteção levando em consideração a presença de geradores distribuídos e as novas possibilidades operacionais. Sendo assim, neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia multiobjetivo para alocação, dimensionamento e coordenação de dispositivos de proteção e chaves de manobra em sistemas de distribuição de energia elétrica que possuam ou não geradores distribuídos instalados. A metodologia proposta considera as características estocásticas inerentes ao problema como o carregamento da rede, produção dos geradores distribuídos e as características do curto-circuito (local, resistência de contato e tipo de falta). O planejador do sistema pode ainda assumir riscos de operação não coordenada do sistema de proteção projetado para situações com baixa probabilidade de ocorrência, visando obter soluções com custos de investimento reduzidos. Os principais objetivos considerados na metodologia proposta são a minimização dos custos de instalação, custos de energia não suprida e redução dos indicadores de continuidade exigidos pelas agências reguladoras, sujeitos às restrições técnicas do sistema, financeiras e de coordenação dos dispositivos de proteção. O problema de otimização não linear inteiro-misto é resolvido através de uma ferramenta híbrida que combina um algoritmo genético multiobjetivo e um modelo matemático linear. A metodologia proposta foi aplicada em um sistema de 34 barras e um alimentador real de 135 barras.