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Title in Portuguese: Posicionamento eficiente de chaves em rede de distribuição utilizando algoritmo multiobjetivo com validação de solução por meio de verificação de restrições
Author: Leite, Fabricio da Rocha
Advisor(s): Barroso, Giovanni Cordeiro
Co-advisor(s): Sampaio, Raimundo Furtado
Keywords: Engenharia elétrica
Energia elétrica - Otimização
Energia elétrica - Distribuição - Proteção
Localização de falhas
Optimization in electrical systems
Switch placement
Particle swarm optimization
Issue Date: 27-Feb-2019
Citation: LEITE, F. da R. Posicionamento eficiente de chaves em rede de distribuição utilizando algoritmo multiobjetivo com validação de solução por meio de verificação de restrições. 2019. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: A demanda dos consumidores por melhores níveis de qualidade e continuidade do serviço de fornecimento de energia, além da exigência de agências reguladoras ao atendimento de determinados indicadores de qualidade deste serviço, tem solicitado das concessionárias de energia maior eficiência. Uma das estratégias para a solução deste problema é a automação de redes de distribuição, com a instalação de equipamentos de proteção inteligentes, permitindo o rápido restabelecimento para faltas temporárias, ou em caso de faltas permanentes, isolar o trecho defeituoso e restabelecer o trecho não afetado. Este trabalho tem como objetivo a implementação de um algoritmo que busca a localização eficiente de chaves em rede de distribuição, considerando critérios de quantidade de clientes desenergizados e quantidade de chaves com as restrições de capacidade de suprimento dos transformadores, ampacidade dos alimentadores e nível de adequação de tensão, a fim de contribuir para a melhoria efetiva da confiabilidade das redes elétricas de distribuição. Foi utilizada a técnica de otimização multiobjetivo, MOSP (do inglês Multiobjective Switch Placement), baseada em enxame de partículas (PSO), inspirado no paradigma da interação entre as partículas de um enxame (ou indivíduos de uma população) que procuram um ótimo global. As restrições observando o carregamento dos condutores e transformadores, bem como o nível de tensão nos nós da rede são verificadas por meio do estudo de fluxo de carga pelo método de varredura direta-inversa para todas as contingências do sistema. Para a implementação do algoritmo foi utilizado à linguagem de programação Python, com representação da rede elétrica proporcionada pela Representação Nó-Profundidade. A solução desenvolvida foi aplicada na rede elétrica do Campus Universitário do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC), cujos problemas de desligamentos gerais de energia são históricos, principalmente pela característica de ser um sistema radial com única proteção geral. A topologia de instalação dos equipamentos proporcionará a subdivisão da rede de distribuição do campus, elevando a confiabilidade e disponibilidade do fornecimento de energia.
Abstract: The demand of the consumers for better levels of quality and continuity of the service of energy supply, besides the requirement of regulatory agencies to attend certain quality indicators of this service, has asked of the concessionaires of energy greater efficiency. One of the strategies to solve this problem is the automation of distribution networks, with the installation of intelligent protection equipment, allowing the rapid restoration for temporary faults, or in the case of permanent faults, isolating the faulty part and restoring the unaffected part. This work aims to implement an algorithm that seeks the efficient location of keys in a distribution network, considering criteria of quantity of clients deenergized and number of keys with the capacity constraints of transformers supply, ampacity of the feeders and adequacy level of voltage, in order to contribute to the effective improvement of the reliability of distribution networks. The multiobjective optimization (MOSP) technique, based on a particle swarm (PSO), is based on the paradigm of the interaction between the particles of a swarm (or individuals of a population) that seek a global optimum. The constraints by observing the load of the conductors and transformers, as well as the voltage level at the network nodes are verified through the load flow study by the inverse direct sweep method for all the system's contingencies. For the implementation of the algorithm we used the Python programming language, with representation of the electrical network provided by a data coding supported in graph theory called Node-Depth Representation. The solution developed was applied in the electrical network of the Pici University Campus of the Federal University of Ceará (UFC), whose problems of general power shutdowns are historical, mainly due to the characteristic of being a radial system with only general protection. The equipment installation topology will provide for the subdivision of the campus distribution network, increasing the reliability and availability of the power supply.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40316
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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