Reconfiguração eficiente de redes primárias de distribuição de energia elétrica para redução de perdas técnicas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Lucas de Souza Batista
Cristiano Leite de Castro
Carlos Henrique Nogueira de Resende Barbosa
Cristiano Leite de Castro
Carlos Henrique Nogueira de Resende Barbosa
Resumo
O processo de reconfiguração de sistemas primários de distribuição de energia
elétrica, apresentado nesse trabalho, consiste em determinar o estado operado dos
equipamentos presentes na rede de modo que o montante de perdas técnicas final seja
inferior ao inicial. Restrições operativas devem ser atendidas durante todo o processo.
O problema descrito apresenta elevada complexidade advinda de sua natureza
combinatória, discreta e não diferenciável. Segundo a literatura, algoritmos com custo
computacional polinomial não são conhecidos. Portanto, a utilização de computação
evolucionária para tal aplicação torna-se atrativa.
O presente trabalho introduz um algoritmo genético munido de uma codificação
desenvolvida para abordar tal problema. Dificuldades apresentadas na literatura, como
a manutenção da factibilidade topológica das redes e redução do espaço de busca
são discutidas. Um eficiente algoritmo de fluxo de potência para sistemas radiais é
apresentado e suas capacidades estendidas para topologias fracamente malhadas.
Por fim, a metodologia desenvolvida é comparada com três outros trabalhos apresentados na literatura. Os resultados encontrados sugerem que o método proposto
está entre os melhores conhecidos para a solução do problema de reconfiguração de
sistemas primários de distribuição.
Abstract
The Reconfiguration of Primary Distribution Systems is the process of determining
which equipments of a certain network will be closed and which ones will be opened
to reduce the amount of power losses. Operational restrictions must be met during the
entire process.
This problem presents high complexity due to its combinatorial, discrete and non
differentiable nature. According to the literature, no polynomial time algorithm for
this purpose is known. Therefore, the application of evolutionary computation seems
reasonable.
This work introduces a specific genetic algorithm provided with an codification
designed to solve the problem. Some difficulties reported in the literature as the maintenance of feasibility and search space reduction are discussed. An efficient power flow
algorithm for radial systems is presented and extended to weakly meshed networks.
Lastly, the developed methodology is compared with three others reported in the
literature. The results suggest that the proposed method is among the best ones on
dealing with the reconfiguration problem.
Assunto
Engenharia elétrica, Carga e distribuição elétrica, Energia elétrica - Distribuição, Sistemas de energia elétrica
Palavras-chave
Sistemas primários, Energia elétrica, Algoritmos
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