Scheduling maneuvers for the restoration of electric power distribution networks

Abstract

Na ocorrência de falhas em uma rede de distribuição de energia elétrica, as concessionárias de energia podem alterar a topologia da rede para reconectar clientes desconectados, minimizando a área afetada pela falha. Essas alterações na rede são definidas por um plano de restauração que especifica um conjunto de chaves a serem manobradas. Quanto mais rápido os forem clientes desconectados, menores serão as penalidades aplicadas à concessionária. Portanto, as concessionárias têm um curto período de tempo para definir um plano de restauração e enviarem equipes de manutenção para realizarem as manobras de chaveamento. Além disso, o tempo total necessário para realização das manobras deve ser considerado ao determinar o plano de restauração, uma vez que a nova topologia que restaura/minimiza os clientes afetados estará totalmente operacional somente após as manobras estarem concluídas. Embora o problema de restauração de redes de distribuição de energia elétrica seja amplamente estudado na literatura, nenhum estudo considerou, simultaneamente, a existência de múltiplas equipes de manutenção trabalhando em paralelo e o tempo demandado pelas equipes para se descolarem entre os locais onde as chaves de manobra se encontram. Ignorar essas características resulta em planos de restauração ineficientes, levando mais tempo do que o esperado. Neste trabalho, é proposta uma abordagem parafornecermelhoresestimativasdetempodeexecuçãodeplanosderestauração. Isso é feito através da modelagem da atribuição e sequenciamento das tarefas de chaveamento como um problema de sequenciamento de tarefas que minimiza o makespan, ou seja, o tempo total para conclusão de todas as operações de manobra na rede. Além disso, heurísticas específicas são apresentadas para solução desse problema de sequenciamento. As heurísticas apresentadas são rápidas o suficiente para serem incorporadas em algoritmos de restauração existentes sem que a eficiência desses algoritmos seja comprometida, uma vez que eles já devem realizar outras rotinas que consomem tempo, por exemplo, algoritmos de fluxo de potência. Experimentos computacionais considerando diferentes cenários de falhas mostraram que o uso da estrategia proposta em um algoritmo de restauração resultou em planos de restauração mais eficientes.