Orientador: Madson Cortes de Almeida

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: O problema do planejamento da operação de redes de distribuição de energia elétrica consiste em determinar os ajustes para os taps dos transformadores e reguladores de tensão, para os bancos de capacitores e para as injeções de potências ativas e reativas dos geradores distribuídos e da...

Resumo: O problema do planejamento da operação de redes de distribuição de energia elétrica consiste em determinar os ajustes para os taps dos transformadores e reguladores de tensão, para os bancos de capacitores e para as injeções de potências ativas e reativas dos geradores distribuídos e da subestação, obedecendo aos limites físicos e operacionais da rede, a fim de melhorar o seu desempenho. Este pode ser formulado como um problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) bastante complexo, pois envolve fatores técnicos, como a regulação de tensão em regime permanente, e econômicos, como a redução de perdas e a valoração da energia fornecida por produtores independentes. Este trabalho propõe dois algoritmos para resolver o problema de planejamento da operação. No primeiro, é usado um algoritmo genético similar ao desenvolvido por Chu e Beasley, somado a um esquema especial de criação da população inicial. Este algoritmo pode prover soluções de boa qualidade e até mesmo a solução ótima global do problema. O segundo algoritmo é baseado na análise de sensibilidades e é capaz de encontrar soluções de boa qualidade a um custo computacional bastante inferior ao custo do algoritmo genético proposto. Além de poder ser aplicado no planejamento de curto-prazo da operação de modernas redes de distribuição de energia elétrica, os métodos propostos podem, por exemplo, auxiliar as concessionárias de energia elétrica na definição de condições para o estabelecimento de contratos com produtores independentes de energia. Os resultados apresentados, baseados nos sistemas de distribuição radiais de 34, 70 e 135 barras, mostram que os algoritmos propostos são promissores

Abstract: The distribution system operation planning stage is concerned with the determination of capacitor bank, transformer and voltage regulator settings. This must be accomplished considering active and reactive power injections of distributed generators and at the main substation, as well as...

Abstract: The distribution system operation planning stage is concerned with the determination of capacitor bank, transformer and voltage regulator settings. This must be accomplished considering active and reactive power injections of distributed generators and at the main substation, as well as physical and regulatory issues in order to improve the network performance. This is a quite complex Optimal Power Flow (OPF) problem because it involves technical factors such as steady state voltage regulation, economic factors such as losses reduction and energy bids from independent power producers. This work proposes two approaches to solve this operation planning problem. The first one uses a genetic algorithm similar to that developed by Chu and Beasley, however with a different strategy to create the initial population. This algorithm can provide good quality solutions and in some cases even optimal solutions. The second one is based on the use of sensitivities, where good quality solutions are obtained at low computing times, much lower than those obtained using the proposed genetic algorithm. Besides being applicable in short-term operation planning of distribution networks, the proposed methods could also assist the utility operator in setting up conditions for establishing contracts with independent power producers. The results presented here using radial distribution systems of 34, 70 and 135 buses demonstrated the potential of the proposed algorithms