Orientador: Walmir de Freitas Filho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: A estratégia de eliminação de defeitos (faltas) empregada pela concessionária de distribuição de energia elétrica tem grande impacto na confiabilidade e na qualidade de energia do sistema. Por exemplo, a política de empregar religadores automáticos tipicamente tem um impacto benéfico nos...

Resumo: A estratégia de eliminação de defeitos (faltas) empregada pela concessionária de distribuição de energia elétrica tem grande impacto na confiabilidade e na qualidade de energia do sistema. Por exemplo, a política de empregar religadores automáticos tipicamente tem um impacto benéfico nos índices de confiabilidade baseados na frequência e duração das interrupções sustentadas mas, por outro lado, tem um impacto negativo nos índices de qualidade de energia baseados na frequência de interrupções temporárias. Isto pode ser comprovado pelo número de concessionárias ao redor do mundo que estão revendo suas estratégias de empregar religadores automáticos de forma generalizada conforme cresce a preocupação do consumidor com a qualidade de energia. Somado a isso, tem-se o fato de o sistema estar sendo modernizado com o uso de mais equipamentos de monitoração e automação, como chaves seccionadoras automáticas, relés digitais, etc., dentro do contexto que se convencionou chamar redes inteligentes (smart grids). Portanto, atualmente, as estratégias de eliminação de faltas e de melhoria dos índices de confiabilidade e de qualidade de energia em sistemas de distribuição estão passando por modificações e têm atraído o interesse da comunidade científica e tecnológica. Este trabalho tem como objetivo desenvolver métodos para auxiliar na tomada de decisão sobre a estratégia de eliminação de defeitos em sistemas de distribuição via avaliação integrada dos índices de confiabilidade e qualidade de energia. Os métodos empregados são baseados no uso de registros históricos e de medições da concessionária, no cálculo de índices de confiabilidade e de qualidade de energia e em técnicas de otimização e de tratamentos estatísticos. Para permitir o emprego dos métodos a sistemas reais, algoritmos clássicos para análise de confiabilidade e qualidade de energia são revisitados e reformulados de forma a permitir sua aplicação a sistemas de grande porte em tempo de execução factível. São investigadas também formas de permitir a execução paralela e distribuída dos principais algoritmos empregados nos métodos propostos

Abstract: The fault elimination policy used by an electric energy distribution utility has great impact on the reliability and in the power quality of the system. For example, the policy of using automatic reclosers typically has a positive impact in the reliability indices based on frequency and...

Abstract: The fault elimination policy used by an electric energy distribution utility has great impact on the reliability and in the power quality of the system. For example, the policy of using automatic reclosers typically has a positive impact in the reliability indices based on frequency and duration of sustained interruptions but, on the other hand, has a negative impact on the power quality indices based on the frequency of temporary interruptions. This can be verified by the number of utilities around the world that are reevaluating their policies in using automatic reclosers in a generalized fashion as the customers demand better power quality. At the same time, the systems are being modernized, including the usage of more monitoring and automation equipment, such as automatic sectionalizing switches, digital relays, etc., in a context that is usually called smart grids. Therefore, currently, the policies regarding fault elimination and improvement of the reliability and power quality indices in distribution system are being reformulated and have attracted the interest of the academic and technology communities. The objective of this thesis is to develop methods to assist in the decision-making process on the fault elimination policies in distribution systems using the integrated evaluation of reliability and power quality indices. The methods are based on the use of historical records and utility measurements, in the computation of reliability and power quality indices, in optimization techniques and statistical analysis. To achieve the implementation of the methods in actual systems, the classic algorithms used to analyze the reliability and power quality are revisited and reformulated in order to allow their application to large-scale systems in feasible running time. Alternatives to allow the parallel and distributed execution of the main algorithms of the proposed methods are also explored