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Restabelecimento de energia em sistemas de distribuição considerando aspectos práticos (2018)

  • Authors:
  • Autor USP: MARQUES, LEANDRO TOLOMEU - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SEL
  • Subjects: ALGORITMOS; CONSUMIDOR; DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
  • Keywords: Algoritmo evolutivo multi-objetivo; Aspectos práticos do problema de restabelecimento de energia; Busca exaustiva local; Corte seletivo de consumidores desligados; Definição de sequência de chaveamento; Large-scale distribution system; Load shedding of out-of-service customers; Local exhaustive search; Multi-objective evolutionary algorithm; Node-Depth Encoding; NSGA-II; NSGA-II; Practical aspects of service restoration problem; Prioritization of priority customers; Prioritization of remotely controlled switches; Priorização de chaves controladas remotamente; Priorização de consumidores prioritários; Representação nó-profundidade; Restabelecimento de energia; Service restoration; Sistemas de distribuição de grande porte; Subpopulation tables; Switching sequence definition; Tabelas de subpopulação
  • Language: Português
  • Abstract: No contexto da operação de sistemas de distribuição, um dos problemas com os quais os operadores lidam frequentemente é o de restabelecimento de energia. Este problema surge na ocorrência de uma falta permanente e pode ser tratado por meio de manobras em chaves presentes na rede primária. Uma vez que tais redes operam com topologia radial, a ocorrência de uma falta pode resultar no desligamento de consumidores saudáveis. Desta maneira, o problema consiste em definir, num curto intervalo de tempo, um número mínimo de chaves que devem ser operadas a fim de isolar a falta e restaurar o máximo de consumidores saudáveis desligados. Os esforços para a obtenção de ferramentas computacionais para fornecimento de soluções para o problema de restabelecimento têm sido intensificados nos últimos anos. Isto ocorre, em especial, devido aos enormes prejuízos causados pela falta de energia às companhias de eletricidade e a toda a sociedade. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é a obtenção de um método para auxiliar o trabalho dos operadores através do fornecimento de planos adequados de restabelecimento em curtos intervalos de tempo. Os diferenciais deste método proposto são a sua capacidade de: lidar, em especial, com redes reais de grande porte com reduzido esforço computacional; considerar a existência de vários níveis de prioridade de atendimento entre os consumidores (note, por exemplo, que um hospital ou um centro de segurança pública devem ter maior prioridade de atendimento que um grande supermercado ou unidades residenciais) e priorizar o atendimento deles de acordo a sua prioridade; fornecer uma sequência por meio da qual as chaves possam ser operadas a fim de isolar os setores em falta e reconectar o maior número de consumidores saudáveis desligados executando-se o mínimo de manobras em chaves e priorizando os consumidores com maior prioridade;ser capaz de selecionar cargas menos prioritárias para permaneceram desligadas nas situações em que não é possível obter uma solução que restaure todas as cargas saudáveis fora de serviço; e, adicionalmente, priorizar a operação de chaves controladas remotamente, que, diferentemente das chaves controladas manualmente, podem ser operadas com menores custos e de maneira mais rápida. O método proposto consiste, de maneira sintética, na união de uma busca exaustiva aplicada localmente a um novo algoritmo evolutivo multi-objetivo em tabelas de subpopulação que faz uso de uma estrutura de dados eficiente denominada Representação Nó-Profundidade. Para avaliar a performance relativa do método proposto, simulações foram realizadas num sistema de distribuição de pequeno porte e os resultados foram comparados com os obtidos por um método de Programação Matemática. Na sequência, novos experimentos foram realizadas em diversos casos de falta na rede de distribuição da cidade de Londrina-PR e cidades adjacentes. As soluções fornecidas mostraram-se adequadas ao tratamento dos casos de falta, assim como as sequências de chaveamento associadas a elas, as quais foram capazes de priorizar o restabelecimento dos consumidores prioritários seguindo seus níveis de prioridade. Adicionalmente, estudos avaliaram a variação do tempo de processamento computacional do método proposto com a dimensão das redes de distribuições e também com o número de gerações realizadas pelo algoritmo evolutivo multi-objetivo proposto e os resultados mostraram-se satisfatórios às necessidades do problema Portanto, pode-se comprovar que o método proposto atingiu os objetivos especificados, em especial, o tratamento de aspectos práticos do problema. Além do próprio método proposto, algumas contribuições desta pesquisa são a proposição um novo algoritmo evolutivo multiobjetivo em tabelas de subpopulaçãoe de um novo operador para manipulação de florestas de grafo armazenadas pela Representação Nó-Profundidade e voltado ao problema de restabelecimento
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 13.06.2018
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MARQUES, Leandro Tolomeu; LONDON JÚNIOR, João Bosco Augusto. Restabelecimento de energia em sistemas de distribuição considerando aspectos práticos. 2018.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26072018-134924/ >.
    • APA

      Marques, L. T., & London Júnior, J. B. A. (2018). Restabelecimento de energia em sistemas de distribuição considerando aspectos práticos. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26072018-134924/
    • NLM

      Marques LT, London Júnior JBA. Restabelecimento de energia em sistemas de distribuição considerando aspectos práticos [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26072018-134924/
    • Vancouver

      Marques LT, London Júnior JBA. Restabelecimento de energia em sistemas de distribuição considerando aspectos práticos [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26072018-134924/


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