Algoritmo de busca em vizinhança variável para o sequenciamento de operações de chaveamento na reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica.

Abstract

Este trabalho de graduação tem como objetivo o desenvolvimento de uma meta-heurística de busca em vizinhança variável para determinar o sequenciamento de operações de chaveamento (SOC) na reconfiguração de sistema de distribuição de energia elétrica (RSDEE). O problema de SOC na RSDEE inicia-se conhecendo as topologias inicial e final da rede e é tratado como um problema de sequenciamento de tarefas, com o intuito de minimizar a energia não suprida durante o processo de reconfiguração. O trabalho incorpora estratégias para reduzir o espaço de busca, removendo soluções inviáveis do ponto de vista da radialidade. Também é implementado um algoritmo para melhorar a solução inicial, além de três estruturas de vizinhança distintas: a vizinhança N1, que consiste na inserção simples; a N2, que envolve a inserção simples de pares; e a N3, que é a combinação das duas anteriores. Os testes foram realizados nos sistemas de 14, 33, 84 e 136 barras. Os resultados indicaram que a melhoria inicial teve um impacto positivo na maioria dos casos. A estrutura de vizinhança N1 obteve o melhor desempenho geral, especialmente nos sistemas sem a melhoria inicial. Nos casos em que a melhoria inicial foi aplicada, tanto a estrutura N1 quanto a N2 se destacaram.

This graduation work aims to develop a variable neighborhood search metaheuristic to determine the sequencing of switching operations (SSO) in the reconfiguration of electric power distribution system (REPDS). The SSO problem in REPDS begins by knowing the initial and final topologies of the network and is treated as a task sequencing problem, in order to minimize the non-supplied energy during the reconfiguration process. The work incorporates strategies to reduce the search space, removing infeasible solutions from the point of view of radiality. An algorithm is also implemented to improve the initial solution, in addition to three distinct neighborhood structures: the N1 neighborhood, which consists of simple insertion; N2, which involves simple pair insertion; and N3, which is the combination of the previous two. The tests were carried out on the 14-, 33-, 84-, and 136-bus systems. The results indicated that the initial improvement had a positive impact in most cases. The N1 neighborhood structure achieved the best overall performance, especially on the systems without the initial improvement. In cases where the initial improvement was applied, both the N1 and N2 structures stood out.