Sequenciamento de operações de chaveamento para restauração de sistemas de distribuição de energia elétrica usando busca tabu e busca em vizinhança variável.

Abstract

O problema de restauração de sistemas de distribuição de energia elétrica (RSDEE) consiste em restabelecer a operação da rede após uma interrupção no fornecimento de energia, minimizando o tempo de indisponibilidade e maximizando a qualidade do serviço prestado. Este trabalho apresenta as meta-heurísticas especializadas de busca tabu (BT) e busca em vizinhança variável básica (BVNS) para determinar a sequência ótima de operações de chaveamento na RSDEE, considerando que as topologias inicial e final da rede são conhecidas. O problema é tratado de forma análoga ao problema de sequenciamento ótimo de tarefas, em que o objetivo é minimizar o custo da energia não suprida (ENS) durante o processo de restauração da rede. A estratégia proposta também inclui uma técnica de redução do número de cálculos de fluxo de potência para a avaliação de uma proposta de solução, visando aumentar a eficiência dos algoritmos propostos. Os resultados obtidos em um sistema de distribuição com 53 barras demonstram que a abordagem baseada no algoritmo BVNS é a mais eficaz na determinação de sequências factíveis de restauração, reduzindo o custo da ENS com um menor número de avaliações da função objetivo que a BT, evidenciado pela falta na barra 3.

The problem of power distribution system restoration (PDSR) involves reestablishing network operation after an interruption in energy supply, minimizing downtime, and maximizing service quality. This work presents specialized metaheuristics, namely tabu search (TS) and basic variable neighborhood search (BVNS), to determine the optimal sequence of switching operations in the PDSR, considering that the initial and final topologies of the network are known. The problem is approached similarly to the optimal task sequencing problem, where the objective is to minimize the cost of energy not supplied (ENS) during the network restoration process. The proposed strategy also includes a technique to reduce the number of power flow calculations to evaluate a solution proposal, aiming to increase the efficiency of the proposed algorithms. The results obtained using a 53-bus distribution system show that the BVNS-based approach is the most effective in determining feasible restoration sequences, reducing ENS costs with fewer objective function evaluations than TS, as evidenced by the outage at bus 3.