Planejamento da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica considerando confiabilidade

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Fernández, Lluleisi Grández [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Expansão de sistemas de distribuição; Otimização; Meta-heurísticas; Meta-heurística VNS; Topologias radiais em um grafo; Expansion of distribution systems; Optimization; Metaheuristics; VNS meta-heu-ristic; Radial topologies in a graph
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/257356

Este trabalho aborda o problema de planejamento da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica (PESD), focando especialmente nos aspectos de confiabilidade. A maioria das propostas de PESD encontra apenas uma topologia ótima que é radial. Entretanto, o sistema de distribuição real tem topologia malhada onde existem ramos que devem estar ativos quando o sistema opera em condição normal e existe um conjunto geralmente reduzido de ramos que devem permanecer desligados na operação normal, mas podem estar ativos quando o sistema opera em condições não normais ou quando se pretende realizar manutenção programada do sistema. Dessa forma, o sistema ligeiramente malhado é mais confiável que um sistema apenas com topologia radial. A proposta desenvolvida neste trabalho envolve a expansão de um sistema de distribuição de 54 barras em duas etapas. Assim, inicialmente se encontra a topologia radial ótima de operação usando um modelo matemático de programação cônica de segunda ordem binário misto (PCSOBM). Posteriormente, na segunda etapa, a partir dessa topologia radial, são incorporados um número adicional de ramos de forma que o sistema malhado apresenta uma estrutura com o máximo número possível de topologias radiais. Essa segunda etapa é resolvida usando a meta-heurística VNS (do inglês Variable Neighborhood Search) nas versões VND (do inglês Variable Neighborhood Descent) e BVNS (do inglês Basic Variable Neighborhood Se-arch). Os resultados obtidos na primeira etapa incluem um custo total de planejamento de 4.788.328 USD, considerando os custos de construção de subestações, construção e reconduto-ramento de ramos. Adicionalmente na segunda etapa, foram identificados 6 ramos que geram um máximo de 138.768 topologias radiais com um custo total de construção de 54.300 USD. Esta abordagem evidencia que um sistema com uma topologia ligeiramente malhada pode ofe-recer maior confiabilidade em comparação com sistemas baseados exclusivamente em topolo-gias radiais, destacando a eficácia da metodologia combinada do sistema de expansão junto com os ramos incorporados.