Alocação otimizada de dispositivos de proteção em sistema de distribuição de energia elétrica

Abstract

A alocação de dispositivos de proteção em pontos estratégicos dos circuitos de distribuição melhoram a qualidade do serviço de fornecimento de energia elétrica e os índices de confiabilidade do sistema Neste trabalho apresenta-se uma formulação matemática para o problema de alocação de dispositivos de proteção, que considera a possibilidade de adicionar dispositivos de proteção em lugares estratégicos, visando minimizar o índice de confiabilidade da rede (ICR), sendo assim atender os consumidores com uma energia confiável e de baixo custo, desta forma aumentando o faturamento das concessionárias, e cumprindo com as exigências estabelecidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). O problema de alocação de dispositivos é formulado como um problema de programação não linear inteiro do tipo binário (0/1), considerando-se uma função objetivo não linear e um conjunto de restrições lineares. Para a solução deste problema propõe-se o uso de algoritmos genéticos, básico, construtivo e também um intermediário, adaptado com base nos estudos realizados no transcorrer do desenvolvimento deste trabalho. Este Algoritmo Genético Intermediário utiliza conceitos envolvidos nos algoritmos genéticos, básico e Construtivo. Com o resultado da aplicação destes algoritmos obtém-se os tipos e os locais onde deverão ser alocados os dispositivos de proteção em alimentadores de distribuição. Apresentam-se resultados da metodologia proposta para alguns circuitos típicos de distribuição.

Protective devices allocation in distribution circuits strategic points improve the electric energy supply quality and the system reliability index. In this work, it is presented a mathematical formulation for the protective devices allocation problem, that considers the possibility to add protective devices in strategic points to minimize the network reliability index and therefore attending the users with a reliable low energy cost, increasing the utilities invoice according to the exigencies established by ANEEL (Brazilian National Electric Energy Agency). The devices allocation problem is formulated as a non-linear integer binary programming (0/1), considering a non-linear objective function and a linear constraints set. To solve this problem it is proposed a constructive basic genetic algorithm and also an intermediate one adapted during the development of this work. This intermediate genetic algorithm uses concepts dealing with basic and constructive genetic algorithms. With this application algorithm results it is obtained the types and places where will be allocated the protective devices and distribution feeders. It is presented results based on the proposed methodology to some typical distribution systems.