Restauração automática de sistemas de distribuição de energia elétrica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vargas Peralta, Renzo Amilcar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Restauração de redes; Cargas de aquecimento; Geração distribuída; Controle de tensão; Meta-heurística; Busca tabu; Sequência de chaveamento; Network restoration; Heating loads; Switching sequence; Distributed generation; Voltage control; Metaheuristic; Tabu search
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/182255

Neste trabalho, propõe-se uma nova metodologia para abordar de forma integrada os problemas de restauração automática e sequenciamento de operação de abertura e fechamento de chaves em redes de distribuição de grande porte. Na literatura os problemas de restauração e sequência de chaveamentos são normalmente considerados de forma separada e sequencial, em que o resultado do algoritmo de restauração é o dado de entrada para o algoritmo que gera a sequência de chaveamento. A inconsistência com esta abordagem é que não necessariamente o resultado convencional do algoritmo de restauração (conjunto de chaves que devem ser manobradas), é o melhor dado de entrada para o algoritmo que elabora o sequenciamento ótimo de abertura/fechamento das chaves. Isso porque quando ambos os problemas são resolvidos separadamente, eles possuem funções objetivos diferentes. O problema de restauração tem por objetivo minimizar a quantidade de carga desconectada com o menor número de chaveamentos possíveis, enquanto que o problema de sequenciamento de chaves tem o objetivo de reduzir a energia não suprida no sistema durante um evento de falta permanente. Uma nova abordagem baseada na meta-heurística de Busca Tabu com Vizinhança Variável Reativa é proposta para explorar o espaço de busca do problema em análise, simultaneamente com uma nova heurística para gerar a sequência de chaveamento em sistemas de grande porte com milhares de nós de carga. A existência em operação na rede de controle de equipamentos de controle de tensão, como capacitores chaveados e reguladores de tensão, é considerada para auxiliar o processo restaurativo e obter soluções de melhor qualidade. Também é considerada a presença de geração distribuída com capacidade de black start que permite a operação ilhada com grupos de cargas locais formando microrredes. A condição cold load pick up é considerada no processo de restabelecimento, resultando em cargas iniciais excessivas para a energização da rede no estado restaurativo. O modelo polinomial da carga, ou também chamado modelo ZIP, é utilizado neste trabalho para representar a dependência das cargas com relação à magnitude de tensão. A injeção de potência reativa pelos capacitores é considerada dependente da tensão. Um sistema teste de 53 nós encontrado na literatura e um sistema real de 7052 nós de uma cidade do litoral brasileiro são utilizados para avaliar a metodologia proposta.