Análise de desempenho de algoritmos de busca em grafos para processamento de topologia de redes de distribuição de energia

Abstract

Nos últimos anos a energia elétrica vem sendo cada vez mais utilizada e difundida na sociedade moderna, tornando-se um recurso essencial ao bem-estar do ser humano. A ampla utilização desse recurso traz inúmeros desafios a todo o sistema elétrico de potência. Particularmente, no caso dos sistemas de distribuição de energia, a alta demanda por esse recurso exige sistemas de distribuição com altos níveis de confiabilidade e disponibilidade. Isso significa que a estrutura de operação e controle dos sistemas de distribuição necessita ser cada vez mais robusta e confiável. Esse é o papel de um sistema de gerenciamento da distribuição (DMS) que deve garantir confiabilidade da operação, qualidade da energia fornecida, níveis aceitáveis de tensão, perdas mínimas e provisão de qualquer ação normal ou emergencial para garantir a integridade do sistema de distribuição. Para atingir esses requisitos, o DMS é dotado de vários aplicativos, cada um deles com funções únicas e especificas. Esses aplicativos vêm de um conjunto de ferramentas de modelagem e análise do sistema de distribuição de energia elétrica, sendo uma delas a ferramenta de análise de topologia, ou processador de topologia. Portanto, esse trabalho de graduação busca estudar e analisar algoritmos de busca em grafos aplicados às redes de distribuição, visando o desenvolvimento do processamento de topologia, e melhorar o desempenho dessa ferramenta em todo o gerenciamento dos sistemas de distribuição.

Currently, electrical energy has been increasingly used and spread in modern society, become an essential resource for human well-being. The wide use of this resource brings numerous challenges to the entire electrical power system. Particularly, in the case of energy distribution systems, the high demand for this resource requires a distribution system with high levels of reliability and availability. This means that the structure operating and controlling the distribution systems needs to be increasingly robust and reliable. This is the role of a distribution management system (DMS), which must guarantee the reliability of the operation, the quality of the energy supplied, acceptable voltage levels, minimum losses and provide any normal or emergency action to guarantee the integrity of the distribution system. To meet these requirements, the DMS is equipped with several applications, each with unique and specific functions. These applications come from a set of power distribution system modeling and analysis tools, one of which is the topology analysis tool, or topology processor. Therefore, this graduation work seeks to study and analyze search algorithms in graphs applied to distribution networks, aiming at the development of topology processor and to improve the performance of this tool throughout the management of distribution systems