Algoritmo de evolução diferencial discreta aplicado a reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica

• Main Author: Cidiney José da Silva
• Other Authors: Oriane Magela Neto
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2011
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9M9HWF

=== Power Distribution Networks (PDN) compose the Power System infrastructure responsible for delivering power to the final consumers. Occasionally, these networks have to be modified due to various factors such as contingency, load curve evolution or due to system planning and expansion. When reconfiguring the PDN, the current topology is modified in order to optimize some cost functions. The reconfiguration must not violate physical limits, which are the maximum voltage variation at the buses and the maximum current over the conductors; also, it has to maintain the radial topology. Given the combinatorial explosion of the number of candidate solutions for this problem, evolutionary algorithms are a suitable method for solving this searching problem. This work proposes a Discrete Differential Evolution algorithm for the solution of reconfiguration problems involving tree networks, and considering the following cost functions: monetary costs, costs due to faults, and switching costs. The proposed methodology is applied to problem instances involving networks with 21 and 100 buses. Each instance is analyzed considering reconfiguration due to contingency, reconfiguration due to load curve evolution profile, and reconfiguration due to network expansion. The results obtained show the satisfactory performance of the proposed methodology for network reconfiguration. === As Redes de Distribuição de Energia Elétrica (RDEE) são estruturas do Sistema Elétrico responsáveis por suprir os consumidores finais. Essas redes têm eventualmente a topologia reconfigurada devido a fatores como contingência, evolução das curvas de carga nos clientes ou por motivos de planejamento e expansão. Ao se reconfigurar uma RDEE procura-se modificar a topologia atual da rede para que determinadas figuras de mérito sejam otimizadas. A reconfiguração deve respeitar os limites físicos, que são a máxima variação de tensão nas barras e máxima corrente nos condutores; deve manter também a topologia radial. Dada a explosão combinatória no número de soluções candidatas para esse problema, os algoritmos evolucionários são a ferramenta ideal para a busca dessas soluções. Neste trabalho está proposto um algoritmo de Evolução Diferencial Discreta para a resolução do problema de reconfiguração de redes em árvore, considerando-se as figuras de mérito de custos monetários, custos devidos a falhas e de número de manobras a serem efetuadas na reconfiguração da rede. A metodologia proposta tem seu desempenho verificado em instâncias de problemas envolvendo redes com 21 e 100 barras. Essas instâncias são a reconfiguração devido a contingência, reconfiguração devido a evolução do perfil de cargas na rede e reconfiguração devido a expansão da rede. Os resultados obtidos mostraram o desempenho satisfatório da metodologia.