Alocação ótima de capacitores em sistemas elétricos de distribuição desequilibrados através de análise de sensibilidade com limitação do espaço de busca

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Batista, Rodrigo Viana
• Orientador(a): Araujo, Leandro Ramos de
• Banca de defesa: Ledesma, Jorge Javier Gimenez , Melo, Igor Delgado de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas desequilibrados; Otimização; Algoritmo genético; Alocação de capacitores; Limitação de espaço de busca; Análise de sensibilidade; Unbalanced systems; Optimization; Genetic algorithm; Capacitor allocation; Limited search space; Sensitivity analysis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15524

O problema da alocação ótima de capacitores em sistemas elétricos de distribuição desequilibrados não é simples de se resolver, e isso se deve, em grande parte, à sua natureza altamente combinatória, não linear e não convexa, que ainda inclui restrições que devem representar aspectos técnicos e econômicos das redes de distribuição. Portanto, é de grande interesse a formulação de ferramentas de otimização mais elaboradas que contribuam em tal atividade. Este trabalho propõe um algoritmo para otimização de sistemas elétricos de distribuição desequilibrados através da alocação ótima de bancos de capacitores ao longo dos alimentadores para um determinado horizonte de planejamento. O método é dividido em três etapas, sendo que a primeira etapa se destina ao cálculo da demanda da compensação reativa fixa necessária para a operação adequada dos sistemas, a segunda etapa destina-se a uma análise de sensibilidade para definir os nós mais sensíveis à função objetivo e então, finalmente, a terceira etapa destina-se à alocação ótima dos bancos de capacitores nos sistemas de distribuição. O método proposto utiliza um fluxo de potência trifásico e um algoritmo genético para resolver o problema do fluxo de potência ótimo e considera como variáveis de otimização a capacidade dos bancos em cada possível local de alocação. O objetivo da metodologia proposta é maximizar a economia nos custos de operação, em relação a diminuição das perdas técnicas de energia, em um horizonte de planejamento, com um custo mínimo de investimento, mitigando o desequilíbrio de tensão e respeitando os limites de tensão nos nós dos sistemas. Uma contribuição deste trabalho é a redefinição do espaço de busca a fim de melhorar a eficiência do AG, aumentando assim a qualidade dos resultados e reduzindo potencialmente o esforço computacional em grandes sistemas.