Alocação e Dimensionamento de Geradores Distribuídos e de Banco de Capacitores Considerando a Reconfiguração de Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica usando Algoritmos de Otimização Multiobjetivo
Nome: VANIO FERREIRA DOS SANTOS JÚNIOR
Data de publicação: 18/03/2024
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| AUGUSTO CESAR RUEDA MEDINA | Orientador |
Resumo: A integração das energias renováveis nas infraestruturas energéticas existentes desempenha um papel significativo na promoção do desenvolvimento sustentável. Uma das ferramentas que podem ser utilizadas para operar sistemas de distribuição de forma eficiente e obter diversos benefícios técnicos é a integração de geradores distribuídos baseados em fontes renováveis. Entretanto, tais benefícios demandam sua instalação em locais apropriados com seleção adequada de sua dimensão. Outra abordagem que pode ser empregada para assegurar uma operação eficiente do sistema é a reconfiguração da rede de distribuição. A reconfiguração é considerada uma abordagem operacional para minimizar as perdas elétricas e melhorar as características da rede. Portanto, neste trabalho, empregam-se dois métodos de otimização multiobjetivo para reconfigurar o sistema de distribuição e, simultaneamente, alocar e dimensionar bancos de capacitores e geradores distribuídos baseados em sistemas fotovoltaicos. O objetivo é o atendimento da demanda das cargas com o menor custo de operação e de perdas elétricas, respeitando as restrições operacionais do sistema. O problema de otimização multiobjetivo foi resolvido através dos métodos de otimização Non Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA II) e o Strength Pareto Algoritmo Evolutivo 2 (SPEA 2) e pelo Método de Tomada de Decisão Fuzzy. Os sistemas de distribuição teste de 33 e 69 barramentos do IEEE foram usados para avaliar a metodologia proposta. Diferentes abordagens de solução foram empregadas para cada sistema de distribuição teste: reconfiguração, alocação e dimensionamento e a abordagem integrada com as duas abordagens anteriores simultaneamente. Com base nos resultados, a abordagem integrada apresentou vantagem significativa em termos de espaço de busca de soluções. Para a primeira função objetivo, as soluções adotadas em ambos os métodos, nos dois sistemas de teste, apresentaram redução expressiva das perdas elétricas, melhora no perfil de tensão e um aprimoramento no desempenho do sistema. Em relação à segunda função objetivo, custos totais, observaram-se incrementos associados às inserções de unidades de geradores distribuídos e de banco de capacitores. Por fim, os resultados demonstram que os algoritmos desenvolvidos detêm a capacidade e a robustez para resolução do problema proposto. Além disso, as abordagens apresentadas são alcançadas em um tempo computacional considerado razoável.
