Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho apresenta um sistema multiagente para recomposiÃÃo au-tomÃtica de redes de distribuiÃÃo de energia elÃtrica. O sistema proposto à formado por trÃs tipos de agentes: agente dispositivo, agente alimentador e agente subesta-ÃÃo. Os agentes dispositivos estÃo associados aos equipamentos do sistema e sÃo responsÃveis pela coleta de informaÃÃes da rede; os agentes alimentadores sÃo responsÃveis pelo gerenciamento dos alimentadores do sistema; e, os agentes su-bestaÃÃes sÃo responsÃveis pelo gerenciamento da capacidade de suprimento da rede. SÃo apresentados os comportamentos e interaÃÃes dos agentes do sistema durante o processo de recomposiÃÃo, visando restabelecer a energia elÃtrica dos trechos desenergizados e nÃo defeituosos, afetados por falta no alimentador ou falta no transformador da subestaÃÃo. SÃo apresentados oito estudos de casos que testam diferentes situaÃÃes possÃveis de ser encontrada nos sistemas de distribuiÃÃo, como recomposiÃÃo mediante descoordenaÃÃo da proteÃÃo, recomposiÃÃo parcial do sistema devido as restriÃÃes operacionais do sistema e recomposiÃÃes para falta no transformador da subestaÃÃo. Para validaÃÃo dos casos testes foi desenvolvido um simulador que possibilita a simulaÃÃo de faltas em diferentes locais do sistema elÃtrico em estudo. AtravÃs do ambiente visual do simulador, onde à disponibilizado o diagrama unifilar do sistema com os estados dos equipamentos e a ferramenta de captura de mensagem do JADE, à possÃvel simular diversos cenÃrios e observar interaÃÃo dos agentes em busca da recomposiÃÃo do sistema. O sistema proposto à capaz de localizar a falta, isolar o trecho defeituoso e restaurar o sistema, considerando restriÃÃes operacionais e descoordenaÃÃo do sistema de proteÃÃo. / This work presents a multi-agent system for automatic restoration of power distribution networks. The proposed system consists of three types of agents: device agent, feeder agent and substation agent. Device agents are associated with system equipment and are responsible for information acquisition of the network; the feeder agents are responsible to manage the feeders; and the substations agents are accountable of manage the network supply capability. The behaviors and interactions of the system agents during the restoration process, aiming to restore the feeder sectors affected by but not in fault, are presented. Eight case studies are presented, which test different possible situations likely to be found in the distribution systems, such as restoration by uncoordinated protection, partial recovery of the system because of operating system restrictions and recomposition for faults in the transformer substation. To validate the test cases a simulator was developed, which allows the simulation of faults in different locations of the power system under study. Through the simulator, where there are the single line diagram of the system with the state of the equipment and the tool to capture message in JADE, is possible to simulate different scenarios and observe the interaction of agents in search of system restoration. The proposed system is able to locate and isolate the fault, and restore suitably the system, considering operating limits and uncoordinated system protection.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The demand for electricity grows in the same way as the consumers requirement for an uninterrupted supply. Many reliability indices are applied by regulatory agencies, utilities and consumers for measuring the power systems reliability. The improvement of such indices has been required by regulatory agencies and pursued by energy distributors. Therefore, the application of automatic restauration systems has gained relevance as a support tool for control center operators for a quick and secure restauration of faulty electric networks. This work proposes two contributions to the restoration process of radial power system networks. The former is a multiobjective algorithm for effective switch placement in distribution networks. Multiobjective optimization techniques are applied to achieve a set of non-dominated solutions rather than an unique one. Therefore, the decision making for switch placement is eased by the flexibility given from the multiple solutions. The latter contribution is a model for automatic restoration of power distribution networks adaptable to the network topology changes and able to ensure the operational security of the power system network. The proposed model is based on coloured Petri nets as the modelling tool. Reusability and extensibility features have been pursued and implemented on the proposed model. As a result, the needed time to restore faulty power system networks is reduced without compromising its operational security. Case studies are presented demonstrating the benefits to the power system distribution utilities obtained with the deployment of the proposed tools to improve the reliability of the power system networks. / A demanda por energia elÃtrica cresce e de igual modo a exigÃncia dos consumidores pela continuidade do seu fornecimento. Diversos Ãndices de confiabilidade sÃo utilizados por agÃncias reguladoras, concessionÃrias e consumidores para aferir a continuidade dos sistemas elÃtricos de potÃncia. A melhoria de tais Ãndices vem sendo requisitada por agÃncias reguladoras e perseguida pelas concessionÃrias de energia. Para tanto, o uso de sistemas de restauraÃÃo automÃtica vem ganhando destaque como uma ferramenta de apoio a operadores de centros de controle para a restauraÃÃo rÃpida e segura de redes elÃtricas em situaÃÃes de falta. Este trabalho apresenta duas contribuiÃÃes para a restauraÃÃo automÃtica de redes radiais de distribuiÃÃo de energia. A primeira consiste em um algoritmo para o posicionamento eficiente de chaves telecontroladas em redes de distribuiÃÃo. TÃcnicas de otimizaÃÃo multiobjetivo sÃo aplicadas para obter-se como resultado um conjunto de soluÃÃes nÃo-dominadas ao invÃs de uma Ãnica soluÃÃo. Com isso, a tomada de decisÃo para o posicionamento eficiente de chaves na rede elÃtrica à facilitado pela flexibilidade das mÃltiplas soluÃÃes oferecidas pelo algoritmo proposto. A segunda contribuiÃÃo do trabalho consiste em um modelo para restauraÃÃo automÃtica da rede de distribuiÃÃo de energia adaptÃvel Ãs mudanÃas de topologia e que garante a seguranÃa operacional da rede elÃtrica. O modelo proposto fundamentou-se em Redes de Petri Coloridas como ferramenta de modelagem. CaracterÃsticas de reusabilidade e extensibilidade foram buscadas e implementadas no modelo proposto. Como resultado, o tempo necessÃrio para restaurar redes elÃtricas em condiÃÃo de falta à reduzido sem comprometer a seguranÃa do sistema elÃtrico. Estudos de caso sÃo apresentados evidenciando os benefÃcios para concessionÃrias de distribuiÃÃo de energia com a implementaÃÃo das ferramentas propostas para melhoria da confiabilidade da rede elÃtrica.

Durante muito tempo a manutenÃÃo do sistema de distribuiÃÃo do campus do Pici da Universidade Federal do Cearà - UFC foi de responsabilidade da Companhia EnergÃtica do Cearà â Coelce, pela parceria entre os governos federal e estadual. No entanto, com a privatizaÃÃo da Coelce no ano de 1998, a UFC assumiu essa demanda e por muitos anos, por falta de recursos e planejamento, fez-se apenas intervenÃÃes corretivas emergenciais na infraestrutura existente, resultando em vÃrios problemas na continuidade de suprimento. Felizmente, os Ãltimos gestores atentaram para o problema e muitos investimentos na rede de distribuiÃÃo em mÃdia tensÃo estÃo sendo realizados, visando à modernizaÃÃo e melhoria da seguranÃa, disponibilidade e continuidade do suprimento de energia elÃtrica do campus do Pici. Estas aÃÃes tÃm embasamento tÃcnico nos estudos realizados pelo Departamento de Engenharia ElÃtrica em parceria com o setor de engenharia da UFC (UFC-Infra). Nesse contexto, foi idealizada e està em fase de implantaÃÃo uma subestaÃÃo de 69-13,8 kV, composta de dois transformadores de 5/6,25 MVA, sendo um de reserva, trÃs saÃdas de alimentadores e nove religadores distribuÃdos ao longo da rede de mÃdia tensÃo em 13,8 kV do campus. Este sistema serà operado, supervisionado e controlado por um sistema SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition), desenvolvido na plataforma comercial Elipse Power, utilizando o banco de dados Microsoft SQL Server 2012 â versÃo Express. No Ãmbito da automaÃÃo, foi desenvolvida e integrada ao SCADA, via comunicaÃÃo OPC (Open Platform Communications), uma funÃÃo avanÃada denominada, Sistema de RecomposiÃÃo AutomÃtica (SRA-PICI). O SRA-PICI foi desenvolvido em linguagem C#, utilizando o programa Microsoft Visual Studio 2010, modelado em Redes de Petri Coloridas, e testado usando a ferramenta de anÃlise CPN Tools. Para integraÃÃo dos aplicativos SCADA e SRA foi utilizado o protocolo aberto OPC que especifica a comunicaÃÃo de dados em tempo real entre um elemento fonte e um elemento receptor de diferentes fabricantes. Testes de validaÃÃo do SRA e da comunicaÃÃo entre os aplicativos foram realizados em laboratÃrio, que atestam o sucesso da implementaÃÃo e abrem perspectivas importantes para avanÃar na direÃÃo de uma rede elÃtrica inteligente para o campus do Pici. / For a long time the maintenance of the power distribution system of the Pici Campus of the Federal University of Cearà - UFC was the responsibility of the Energy Company of Cearà - Coelce, by the partnership between the federal and state governments. However, with the privatization of Coelce in 1998, the UFC assumed that demand and for many years, due to lack of resources and planning, only the emergency and corrective interventions have taken place, thereby have emerged several problems in continuous supply. Fortunately, the last managers have paid attention to the problem and many investments in the medium voltage distribution network are being carried out, aimed at modernizing and improving security, availability and continuity of energy supply of Pici campus. These actions were based on technical studies conducted by the Department of Electrical Engineering in partnership with the engineering sector of the UFC (UFC-Infra). In this context, was designed and is being implemented a power substation of 69 to 13.8 kV, with two transformers of 5 / 6.25 MVA, , three outputs feeders and nine reclosers distributed throughout the medium voltage distribution network of the campus. This system will be operated, supervised and controlled by a SCADA system (Supervisory Control and Data Acquisition), developed in the commercial platform Elipse Power using the Microsoft SQL Server 2012 database - Express version. In the field of automation, it was developed and integrated into the SCADA via OPC (Open Communications Platform), an advanced function called Automatic Restoration System (ARS-PICI). The ARS-PICI was developed in C # using Microsoft Visual Studio 2010 program, modelled on Colored Petri Nets, and tested using the CPN Tools analysis program. For integration of the SCADA and the ARS application software was used the OPC open protocol that specifies the real time data communication between a source element and a receiving element from different manufacturers. Validation tests of the ARS and communication between the software SCADA-ARS were performed in the laboratory, attesting to the successful implementation and opening important perspectives to advance toward a smart grid to the campus of the Pici.