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Título: Um modelo multiobjetivo para o problema de alocação ótima de medidores de qualidade de energia elétrica visando a detecção de variações de tensão de curta duração na presença de simetrias.
Autor(es): Martins, Paulo Estevão Teixeira
Orientador(es): Zvietcovich, Wilingthon Guerra
Palavras-chave: Engenharia elétrica
Energia elétrica
Distribuição e controle da energia elétrica
Medidas elétricas - qualidade
Data do documento: 2017
Referência: MARTINS, Paulo Estevão Teixeira. Um modelo multiobjetivo para o problema de alocação ótima de medidores de qualidade de energia elétrica visando a detecção de variações de tensão de curta duração na presença de simetrias. 2017. 168 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) – Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto, João Monlevade, 2017.
Resumo: Uma das causas de conflitos entre as concessionárias de energia elétrica e seus clientes são as Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) causadas frequentemente por curtoscircuitos na rede. Essas variações podem ser sentidas a quilômetros de distância do local de falta e podem interferir em equipamentos sensíveis aos níveis de tensão de fornecimento, causando prejuízos enormes. Com o intuito de manter a competividade no mercado e atender as normas regulatórias com respeito à Qualidade da Energia Elétrica, as empresas estão investindo em sistemas de monitoramento permanente para suas redes. Dessa forma, os dados coletados podem ser utilizados para a melhoria da qualidade do produto e do serviço fornecido. Embora já existam vários métodos que determinam o número mínimo necessário de medidores de qualidade e seus locais de instalação na rede de forma a garantir a observação completa do sistema, muito pouco tem sido estudado sobre as simetrias entre condições de falta com relação a uma ou várias barras monitoradas. Este trabalho propõe um modelo de otimização multiobjetivo utilizando Programação Linear Inteira (PLI) para o problema supracitado, tratando não somente da minimização do custo do sistema de monitoramento como também da redução dessas ocorrências de simetria. O modelo proposto foi validado em redes amplamente conhecidas na literatura como sistemas teste IEEE e também em redes reais pertencentes à malha de transmissão do sistema interligado brasileiro. Desenvolveu-se um programa de análise de curto-circuito que faz a leitura dos dados dos sistemas elétricos e simula condições de falta com o objetivo de determinar o estado da rede no instante de ocorrência do curto-circuito e fornecer um banco de dados para o método de otimização. O problema foi resolvido de forma exata por meio do algoritmo ABCDO, que retornou soluções no diagrama de pareto em tempos computacionais compatíveis com o tempo da tomada de decisão, além de um custo de instalação reduzido e uma baixa ocorrência de simetrias. A implantação de sistemas de monitoramento com essas características permite que seus dados de medição sejam utilizados em programas de estimação de estado e localização de faltas com maior confiabilidade e precisão nos resultados.
Resumo em outra língua: One of the causes of conflicts between electric utilities and their customers are the voltage sags and swells, usually caused by short circuits in the network. These voltage variations can be felt at kilometers away from the fault location and may interfere in supply voltage levels sensitive equipments, causing huge losses. In order to maintain competitiveness in the market and to attend power quality regulatory standards, companies are investing in permanent monitoring systems to their networks, so that the measured data can be used to increase the quality of the product and service provided. Although there are already several methods that can find the minimum number of power quality monitors and their locations in order to ensure full system observation, almost nothing has been seen about the symmetry between fault conditions in relation to one or more monitored buses. This paper proposes a multiobjective discrete optimization model to the monitor allocation problem, aiming not only minimize the monitoring system cost, but also reduce these symmetry occurrences. The proposed model was validated in some IEEE test systems and in real networks belonging to the Brazilian transmission system. A short-circuit analysis program was developed to read the electrical systems data and simulate fault conditions in order to determine the residual voltages in all buses, searching for voltage sags or swells, and provide a database for the optimization method. The problem was solved using the Algorithm for Bicriteria Discrete Optimization (ABCDO), which returned solutions in the efficient set with computational times compatible with the decision maker time, besides a reduced installation cost and a low symmetry occurrence. The implementation of monitoring systems with these characteristics allows its measurement data to be used in state estimation and fault location programs with greater reliability and accuracy in the results.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/298
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