Modelagem de power grids utilizando multi-aspects graphs - Rocha, Jean Dias (2023)
As redes elétricas (power grid/electrical grid) consistem em malhas interconectadas responsáveis pelo transporte e entrega da eletricidade para os consumidores. Essas redes possuem pontos de geração, transmissão e distribuição. Esses pontos de geração são conectados por meio das linhas de transmissão. A malha de transmissão criada pode ser dividida em subsistemas, o que previne falhas gerais, melhora manutenção, e também proporciona um atendimento com mais segurança. No Brasil, se tem o SIN (Sistema Interligado Nacional), um sistema elétrico que interliga quase todas as regiões do país formado pelas redes de transmissão e distribuição, conectando assim as usinas de geração com os consumidores. Devido à necessidade da energia no dia a dia das pessoas, esse sistema deve ser modelado de forma que não se tenha gastos acima do necessário para a instalação dos equipamentos e conexão das malhas e o mesmo possa atender aos clientes sem prejuízos. Essas malhas devem ser construídas de forma que se considere o sistema inteiro e não apenas a ligação de um ponto a outro. Sendo assim, esse grid se torna complexo e sua constante revisão se torna necessária, seja devido à criação de novas linhas ou remoção linhas antigas/com problemas, ou outros motivos. Assim, é importante modelar esse sistema para que se facilite processos, e as interações entre eles. Os modelos atuais muitas vezes não demonstram a diferença de uma rede real para um modelo computacional de uma rede. Uma forma atual que pode ser usada para se modelar essa power grid é usar o conceito de Multi-Apect Graph (Grafo Multi Aspecto — MAG), um modelo capaz de representar redes multicamadas, variáveis no tempo ou de alto nível, por meio da divisão dessas em uma lista de aspectos em um conjunto com cada aresta da rede. Esse modelo apresenta semelhanças com o modelo de grafo tradicional, mas, em comparação com grafos tradicionais, consegue abstrair redes de alta ordem, entre outras particularidades. O modelo de rede proposto neste trabalho permite analisar separadamente os pontos de geração daqueles de subestações, podendo assim se ter uma visão melhor sobre o funcionamento de uma rede elétrica real. Diferente de outras abordagens, o trabalho atual apresenta a importância de se analisar os diferentes aspectos da rede, além de demonstrar a diferença de uma rede real para os dados de uma rede, apresentando que para os dados, nós com poucas conexões são pouco relevantes, mas para uma rede real os mesmos podem ser de essenciais.