Avaliação dos riscos operacionais de subestações de energia elétrica e sua redução aplicando métodos de tomada de decisão multicritério
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
Título alternativo
Evaluation of operational risk in power substations and Its reduction on the basis of decision making multicriteria
Primeiro orientador
Membros da banca
Adriano Chaves Lisboa
Lívia Maria Leite da Silva
Rodney Rezende Saldanha
Sidelmo Magalhães Silva
Lívia Maria Leite da Silva
Rodney Rezende Saldanha
Sidelmo Magalhães Silva
Resumo
O presente trabalho dedica-se ao desenvolvimento de uma metodologia que visa melhorar a qualidade da estimativa de risco operacional de subestações de energia utilizando modelos e métodos de tomada de decisão multicritério. A aplicação da metodologia proposta permite avaliar, comparar, priorizar e/ou ordenar subestações de energia do ponto de vista risco operacional e alocar racionalmente os recursos disponíveis para reduzir o risco operacional. Em particular, é apresentado um método de Avaliação de Redução de Risco Sistêmico (SRRA) que integra conceitos de avaliação de risco e técnicas de tomada de decisão multicritério. O uso de SRRA torna possível levar em consideração a opinião de especialistas para obtenção de estimativas de risco operacional. Essas estimativas servem para alocar recursos entre subestações no âmbito de modelos multicritério. Sua análise é baseada na aplicação da modificação da abordagem de Bellman-Zadeh para a tomada de decisão em um ambiente fuzzy, fornecendo soluções multicritério harmoniosas. A principal contribuição desta pesquisa é o desenvolvimento de um método que considera informações técnicas e de segurança para alocação de recursos na resolução de problemas de risco operacional. O principal fator inovador é a melhoria e redução da subjetividade dos modelos tradicionais de matriz de risco que permitiu a obtenção de estimativas de risco para a preparação de informações para a alocação de recursos. A aplicação de fundamentos metodológicos para construção e análise dos modelos ⟨X, F⟩ (como modelos multiobjetivo) para alocar racionalmente os recursos disponíveis para reduzir o risco operacional é outro fator inovador deste trabalho. Esta abordagem já foi amplamente utilizada para resolver vários problemas de engenharia de energia, e é utilizada nesta pesquisa, pela primeira vez, para alocação de recursos para resolver problemas de risco operacional. O Estudo de Caso, referente a um grupo de subestações, convencionalmente demonstra a possibilidade de redução a subjetividade da avaliação de risco e a melhoria da qualidade das decisões tomadas em recursos alocação.
Abstract
The present work is dedicated to developing a methodology aimed at improving the quality
of operational risk estimation for power substations applying models and methods of
multicriteria decision making. The application of the proposed methodology allows one
to assess, compare, prioritize, and/or order power substations from the point of view
of operational risk and to rationally allocate available resources to reduce operational
risk. In particular, it is presented a method of Systemic Risk Reduction Assessment
(SRRA) that integrates concepts of risk assessment and multicriteria decision making
techniques. The use of SRRA makes it possible to take into account expert opinions
to obtain the operational risk estimates. These estimates serve for allocating resources
between substations within the framework of a multicriteria models. Their analysis is based
on applying the modification of the Bellman-Zadeh approach to decision making in a fuzzy
environment, providing harmonious multicriteria solutions. The main contribution of this
research is the development of a method that considers technical and safety information
for resource allocation in solving operational risk problems. The main innovative factor is
the improvement and reduction of the subjectivity of the traditional risk matrix models
that allows obtaining risk estimates to the preparation of information for the allocation of
resource. The application of methodological foundations for the construction and analysis
of ⟨X, F⟩ models (as multiobjective models) to rationally allocate available resources to
reduce operational risks is another innovative factor of this work. This approach has already
been widely used to resolve various power engineering problems, and is utilized in this
research, for the first time, for resource allocation in solving operational risk problems. The
case study, related to a group of substations, conventionally demonstrates the possibility
of reducing the subjectivity of the risk evaluation and the improvement of the quality of
decisions made in resource allocation.
Assunto
Engenharia elétrica, Alocação de recursos, Riscos operacionais, Subestações elétricas
Palavras-chave
Abordagem Bellman-Zadeh, Alocação de recursos, Análise de risco, Avaliação de risco, Matriz de risco, Prevenção de acidentes, Segurança em eletricidade, Subestações, Tomada de decisão
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