Orientador: Paulo Morelato França

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Energia Eletrica

Resumo: Esta dissertação apresenta uma nova proposta metodológica para o Planejamento da Expansão dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica. Os problemas referentes à rede primária e à rede secundária são tratados de forma hierárquica. As alternativas de expansão das redes são delineadas...

Resumo: Esta dissertação apresenta uma nova proposta metodológica para o Planejamento da Expansão dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica. Os problemas referentes à rede primária e à rede secundária são tratados de forma hierárquica. As alternativas de expansão das redes são delineadas através da resolução de modelos matemáticos baseados na teoria de otimização de sistemas. O modelo da rede primária compreende simultaneamente os problemas de localizar e dimensionar as subestações e de rotear os alimentadores. Consideram-se os custos fixos das subestações a dos alimentadores novos, bem como de suas ampliações. O custo variável das perdas é tratado de forma quadrática. Um eficiente algoritmo de enumeração implícita é usado para resolver o problema. A radialidade da rede é obtida por meio de heurísticas que trabalham com o custo real. Para a rede secundária é proposta uma metodologia em três etapas seqüenciais: na primeira localizam-se transformadores, depois definem-se as rotas dos alimentadores secundários e, por fim, decide-se a interligação entre as redes primária e secundária. Essas etapas são resolvidas de forma otimizada através da solução dos clássicos problemas das p-medlanas, de localização quadrático e de Steiner, respectivamente. A metodologia é testada em um exemplo real e são feitas comparações qualitativas e quantitativas com o enfoque normalmente empregado para propor alternativas de expansão.

Abstract: This thesis presents a new methodological approach for Electric Energy Distribution Systems Expansion Planning. The problems related to primary and secondary networks are treated in a hierarchical model. In the primary system the aspects of location and sizing of substations as well as...

Abstract: This thesis presents a new methodological approach for Electric Energy Distribution Systems Expansion Planning. The problems related to primary and secondary networks are treated in a hierarchical model. In the primary system the aspects of location and sizing of substations as well as feeders routing are considered simultaneously. The model includes fixed costs of new substation and feeders and also their expansions. The variable costs of losses receives a quadratic approach. An efficient Branch and Bound algorithm is utilized in problem solving. Network radiality is obtained through heuristic methods, which work under real cost function. On the secondary network, a heuristic procedure was developed which sequentially enumerates transformers and for each one of these configurations it studies in an optimized manner the transformers location, the secondary feeders routing and primary feeders and transformers interconnect on. These three phases were modeled respectively as p-medians, quadratic facilities location problem and Steiner's problem.