Proposta de uma metodologia para alocação de dispositivos de manobras e proteção em redes de distribuição para melhoria dos índices de continuidade

Abstract

A alocação de dispositivos de manobra e proteção em redes de distribuição de energia elétrica possibilita a melhoria dos índices de continuidade, aumenta o faturamento das empresas distribuidoras com a redução da energia não suprida e preserva a sua imagem junto à sociedade. A alocação otimizada destes dispositivos traz também benefícios para os consumidores que são supridos com energia de qualidade e reduzido número de interrupções. Consumidores prioritários como hospitais que realizam procedimentos essenciais à vida, residências com pessoas portadoras de doenças que necessitam de aparelhos alimentados por energia elétrica e em estabelecimentos que possuem produtos perecíveis devem ter elevado índice de confiabilidade no fornecimento de energia. Até mesmo em propriedades rurais, há segmentos altamente dependentes da energia elétrica, como é o caso dos produtores de leite e avicultores que precisam manter a temperatura dos produtos rigorosamente controlada. Neste trabalho propõe-se uma metodologia para alocação otimizada de dispositivos de manobra e proteção em redes radiais de distribuição, utilizando um algoritmo baseado na meta-heurística de Otimização Colônia de Formigas (ACO – Ant Colony Optimization). Considera-se na função objetivo a minimização do custo da energia não suprida e investimentos em equipamentos, respeitando as restrições técnicas de coordenação dos dispositivos de proteção e índices de continuidade do sistema. Os resultados obtidos através de simulações de um alimentador real de 134 barras são apresentados e discutidos.

The allocation of switching and protection devices in electric energy distribution networks makes it possible to improve continuity rates, increases the billing of distribution companies with the reduction of non-supplied energy and preserves their image in society. The optimized allocation of these devices also brings benefits to consumers who are supplied with quality energy and a reduced number of interruptions. Priority consumers such as hospitals that perform procedures essential to life, homes with people with illnesses who need appliances powered by electricity and establishments that have perishable products must have a high level of reliability in energy supply. Even on rural properties, there are segments that are highly dependent on electricity, such as milk producers and poultry farmers who need to keep the temperature of their products strictly controlled. This work proposes a methodology for the optimized allocation of switching and protection devices in radial distribution networks, using an algorithm based on the Ant Colony Optimization (ACO) meta-heuristic. The objective function aims to minimize the cost of nonsupplied energy and investments in equipment, respecting the technical restrictions of coordination of protection devices and system continuity indices. The results obtained through simulations of a real 134 nodes feeder are presented and discussed.