Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-08-15T13:33:28Z No. of bitstreams: 1 Allas Jony Oliveira.pdf: 2990428 bytes, checksum: b7af86743d9c6f03097670f7a7464706 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T13:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Allas Jony Oliveira.pdf: 2990428 bytes, checksum: b7af86743d9c6f03097670f7a7464706 (MD5) Previous issue date: 2017-07-07 / Over the past few years, concern and demands with environmental issues, companies from all sectors of the economy, as well as their role and the way they carry out their activities. It could not be different with the electricity sector, which is highlighted due to its strategic substance and because it is a public service, even under concession, and should therefore be easier to use in its actions, always aiming at the continuity of the Service Well-being of the population. Aware of this condition of ANEEL, through Resolution n. 444, of 2001, established that all such concessions are mandatorily prepared the Annual Social and Environmental Responsibility Report, in order to show a society as good practices and environmental actions of companies in the energy sector. In this context, the study in question seeks to identify the level of environmental information through electricity distribution companies in the north and northeast of Brazil through the information disclosed in their knowledge of sustainability. We analyzed the sustainability reporting levels of 15 companies in the energy sector based on the Global Reporting Initiative (GRI). The study was based on a qualitative approach, with research searching for a type of description and a use of bibliographic and documentary procedure. A quantification of the evidence was developed based on the information contained in the sustainability statements of companies disclosed in the period from 2013 to 2015. The result of the study indicates that there is strong evidence that as companies evidence environmental issues only by a market obligation to Parties Concerned, and care less than they give in their reports. This indicates a lack of commitment to continuous improvement and improvement of environmental performance. This and most of its findings are basically described in the energy distributors analyzed, to disclose only basic and essential indicators, many of them contained without a fixed supplement. GRI for energy companies, and ignore the other indicators, which show important information for society and interested parties. / Ao longo dos últimos anos a preocupação e as exigências com as questões ambientais vêm aumentando por parte da sociedade de modo que as empresas de todos os setores da economia precisam repensar seu papel e a maneira como desempenham suas atividades. E não poderia ser diferente com o setor de energia elétrica, que ganha destaque devido à sua importância estratégica e por se tratar de um serviço público, ainda que sob concessão, devendo assim ser o mais transparente possível em suas ações, visando sempre à continuidade do serviço e o bem-estar da população. Ciente desta condição a ANEEL, através da Resolução n° 444, de 2001, estabeleceu que todas as concessionárias elaborassem obrigatoriamente o Relatório Anual de Responsabilidade Socioambiental, de forma a mostrar a sociedade as boas práticas e ações ambientais das empresas do setor de energia. Neste contexto, o estudo visa identificar o nível de informação ambiental fornecida pelas empresas distribuidoras de energia elétrica da região norte e nordeste do Brasil através das informações divulgadas em seus relatórios de sustentabilidade. Analisou-se os níveis de evidenciação de 45 relatório de sustentabilidades de 15 empresas do setor de energia elétrica com base na Global Reporting Initiative (GRI). O estudo se baseou em uma abordagem quali-quantativa, com o emprego de pesquisa do tipo descrita e a utilização de procedimentos bibliográfico e documental. A quantificação das evidências foi desenvolvida com base nas informações contidas nos relatórios de sustentabilidade das empresas divulgados no período de 2013 a 2015. O resultado do estudo indica que há forte indício de que as empresas evidenciam questões ambientais apenas por uma obrigação de mercado para com os stakeholders, e se preocupam menos do que dão a entender em seus reports. Esse fato indica falta de compromisso com a melhoria contínua e aprimoramento da sua performance ambiental. Essa constatação é devido a grande maioria das distribuidoras de energia analisadas, divulgar apenas indicadores básicos e essenciais, muitos deles contidos no suplemento setorial GRI para empresas de energia, e ignorar os demais indicadores, que evidenciam informações extremamente importantes e úteis para a sociedade e partes interessadas.

Este trabalho apresenta a metodologia, o desenvolvimento e testes de um sistema de automação independente, baseado em Redes Neurais Artificiais, para redução de perdas técnicas em redes de distribuição subterrâneas reticuladas por meio do controle ótimo dos bancos de capacitores presentes na rede. A metodologia proposta contempla funcionalidades típicas de Redes Inteligentes, incluindo soluções práticas para o posicionamento de sensores de corrente em redes subterrâneas, coleta de medições de campo e transmissão para o Centro de Operação da Distribuição e controle em tempo real dos equipamentos de campo (bancos de capacitores). Portanto este trabalho consiste na implementação da solução através de baixo custo de investimento na mitigação do controle do fator de potência nos pontos de entrega ao consumidor, sendo que com isto ocorrem melhorias nos indicadores de qualidade e confiabilidade atendendo aos requisitos regulamentares e contratuais de fornecimento das distribuidoras. Para validação da metodologia proposta, foram utilizados os dados da concessionária de energia AES Eletropaulo sobre a Rede de Distribuição Subterrânea Reticulada do centro da cidade de São Paulo. As etapas da metodologia proposta e os principais aspectos do desenvolvimento do sistema são também descritos, bem como os testes realizados para comprovação dos resultados e validação do sistema. / This work presents the methodology, development and testing of an independent automation system, based on Artificial Neural Networks, to reduce technical losses in reticulated underground distribution networks by means of the optimal control of the capacitor banks present in the network. The proposed methodology includes typical functionalities of Intelligent Networks, including practical solutions for the positioning of current sensors in underground networks, collection of field measurements and transmission to the Distribution Operation Center and real-time control of field equipment (capacitors banks). Therefore, this work consists in the implementation of the solution through a low cost of investment in the mitigation of the control of the power factor in the points of delivery to the consumer, and with this there are improvements in the indicators of quality and reliability taking into account the regulatory and contractual requirements of supply of the distributors. The energy concessionaire AES Eletropaulo had great participation in this research project, providing the necessary data of the Reticulated Underground Distribution Network of the city center of São Paulo. The steps of the proposed methodology and the main aspects of system development are also described, as well as the tests performed to prove the results and validate the system.

O presente trabalho visa propor uma metodologia para desenvolvimento e aplicação de um inovador emulador de redes elétricas inteligentes (REIs) para testes sistêmicos de funcionalidades de Smart Grids envolvendo dispositivos inteligentes (hardware) e sistemas de tecnologia da informação (software) em ambiente laboratorial. Além de dar uma dimensão da importância dos laboratórios de redes elétricas inteligentes para a pesquisa do tema, o levantamento bibliográfico apresentado neste trabalho permite concluir que as pesquisas envolvendo hardware-in-the-loop (HIL) tendem a concentrar suas análises nos equipamentos de hardware testados, como dispositivos de medição, equipamentos de potência (inversores de frequência e outros), dispositivos de controle e seus algoritmos e não em estudos que envolvam análises mais sistêmicas e interações dos dispositivos com sistemas de TI normalmente presentes nos Centros de Operação da Distribuição (COD), os quais cumprem papéis cada vez mais importantes nas funcionalidades de Redes Inteligentes. A metodologia proposta parte da premissa de que um ambiente para testes de funcionalidades de Smart Grids deve permitir análises sistêmicas, não apenas focadas nos dispositivos de controle de uma porção particular da rede ou sistemas de automação específicos, mas devem envolver a maior porção de rede possível e necessária para a correta representação das redes elétricas inteligentes. Neste sentido, a metodologia define e caracteriza os principais módulos e etapas de desenvolvimento de um emulador de redes elétricas inteligentes, ao mesmo tempo em que propõe soluções para os desafios de integração destes módulos, aplicando conceitos de hardware-in-the-loop, software-in-the-loop (SIL), e simulação com sincronização orientada a evento, além de propor soluções com simulação de sistemas de potência em regime permanente e hardware de baixo custo que permitiram o desenvolvimento do emulador de redes em laboratório de Smart Grid. As principais características do emulador de REIs desenvolvido e implementado no laboratório de Smart Grid, conforme a metodologia proposta, também são descritas neste trabalho. Por fim, são apresentados os casos teste, mais especificamente provas de conceito, envolvendo redes de teste IEEE/PES e redes reais das concessionárias do grupo EDP, financiador do projeto de implantação do laboratório no âmbito do Programa de P&D ANEEL, os quais serviram de base para a avaliação do desempenho do emulador e discussões finais sobre as contribuições da metodologia de desenvolvimento proposta neste trabalho. / This work aims to proposing a methodology for the development and application of an innovative Smart Grid emulator for systemic testing of Smart Grids functionalities involving intelligent devices and information technology systems in a laboratory environment. Besides demonstrating the importance of the Smart Grid for the subject research, the literature review clarifies that the research involving hardware-in-the-loop (HIL) tends to concentrate its analyses in the equipment under test, such as power devices, control devices and their algorithms. Instead, it should consider systemic studies involving the interaction of these devices with Operation Centre IT systems, so relevant to the Smart Grid functionalities. The proposed methodology is based on the premise that an environment for testing Smart Grids functionalities should allow systemic analysis instead of focusing only on control devices of a specific area or specific automation systems. Instead, it should involve a more detailed representation of the network that is necessary for the correct representation of the Smart Grid. In this direction, the methodology defines and characterizes the development stages and main modules of a Smart Grid emulator and proposes solutions for integration issues. It applies concepts of hardware-in-the-loop, software-in-the-loop (SIL), simulation with event-driven synchronization, besides steady-state power simulation and low-cost hardware solutions that enabled the development of the Power grid emulator at a Smart Grid laboratory. The main features of the Smart Grid emulator developed and implemented at the Smart Grid laboratory, according to the proposed methodology, are also described in this work. Finally, the description of the Smart Grid laboratory, test cases and proofs of concepts involving IEEE/PES test feeders and real networks of the EDP utility, sponsor of the project for laboratory implementation under the ANEEL R&D Program, are presented to prove the Emulator performance and to discuss the contribution of the methodology herein proposed.

A regulamentação do livre acesso aos sistemas de transmissão e distribuição possibilitou aos agentes do setor elétrico o direito à utilização dos sistemas elétricos mediante ressarcimento dos respectivos custos. O livre acesso é parte do processo de reestruturação do setor elétrico que visava ao atendimento da expansão da demanda de energia com a liberalização do mercado energético nacional, promovendo a competitividade entre os agentes. Com o livre acesso, surgiu a necessidade de desenvolver métodos eficientes de remuneração pelo uso dos sistemas de transmissão e distribuição, de modo a incentivar o acesso racional a essas redes, minimizando os custos com ampliações e otimizando a operação do sistema elétrico interligado (SIN) e das redes de distribuição. Nesse sentido, definiu-se uma metodologia para o cálculo das tarifas de uso dos sistemas de transmissão (TUST), que procura sinalizar o impacto individual causado pelos usuários na rede, enquanto que as tarifas de uso dos sistemas de distribuição (TUSD) foram definidas a partir dos Custos Marginais de Expansão para cada nível de tensão destes sistemas. Entretanto, a metodologia de TUSD implementada não se aplicava ao segmento geração, que passou a ser cobrado pelo menor valor do segmento consumo, ou ainda, por valores médios regionais da concessionária. O modelo de tarifação empregado, considerado provisório desde 1999, provocava distorções na sinalização econômica e na competitividade entre os agentes, além de não incentivar as centrais geradoras na busca dos melhores pontos de acesso às redes de distribuição. Em janeiro de 2009, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), com o objetivo de sanar as distorções existentes, publicou outra metodologia para o cálculo das TUSD de centrais geradores (TUSDg). Este trabalho propõe-se a analisar a nova metodologia estabelecida pela ANEEL para o cálculo da TUSDg, apresentando uma discussão sobre a metodologia adotada e os principais conceitos envolvidos, assim como uma variante metodológica focada no mesmo objetivo. / Since the free access regulation for the transmission and distribution power systems, the use of the networks is permited taking into account an appropriate charge, in order to compensate part of the systems cost to the grid owners. Electrical sector reforms, including the free access regulation, aim at to satisfy the electricity demand expansion that happened in consequence of the Brazilian electricity market liberalization, promoting competition between agents. Along with the free access, the need for efficient methods for establishing the transmission and distribution use of system\'s charge has emerged, aiming at to promote the rational access to the transmission and distribution networks, in order to minimize the expansion investments and to optimize the National Interconnected System and distribution grids operation. The methodology to calculate the TUOS charge (Transmission use of system charge) has been defined to show the individual impact caused by the net\'s users, and the DUOS charge (Distribution use of system charge) to compensate expansion costs in each network voltage level. However, the DUOS charge excluded the generation sector, that was charged by the smallest value of consumer\'s sector, or by their average of regional values. The methodology for the calculation of the Duos Charge used since 1999 was considered provisory and has caused distortions in the economic sign and also in the competitiveness between the agents. Furthermore, it didn\'t encourage the generator agents to look for the better access points in distribution systems. In January this year, the Brazilian Electricity Regulatory Agency (ANEEL, in Portuguese initials) has defined another methodology to calculate the DUOS charge for generating agents in order to correct such distortions. This work analyses the new methodology, discussing its main characteristics and presenting another option to calculate the DUOS charge for generation plants, aiming at the same purpose.

Com o objetivo de orientar e agilizar a busca do local de curto circuitos em redes primárias aéreas de distribuição de energia, esta pesquisa propõe uma metodologia para localização de áreas com maior probabilidade de ser sede do defeito, utilizando variáveis Heurísticas. A metodologia Heurística se aplica em problemas que envolvem variáveis com incertezas, que podem ser avaliadas por meio de recursos empíricos e na experiência de especialistas. Dentre as variáveis influentes no cálculo de curto circuito, foram consideradas como mais relevantes: a resistência de defeito, a tensão pré falta, a impedância do sistema equivalente a montante da subestação e a impedância da rede. A metodologia proposta se fundamenta no conhecimento das correntes e tensões oscilografadas no barramento da subestação por ocasião da ocorrência de um curto circuito e, por outro lado no pré-calculo de correntes de curto circuito heurísticas ao longo da rede. No âmbito da pesquisa foram realizados testes de campo para levantamento da variável heurística resistência de defeito, resumidos neste texto e documentados no CD - ROM em anexo. Foi desenvolvido um software que permitiu a efetiva aplicação da proposta desta pesquisa em vários alimentadores de uma Distribuidora, cujos resultados comprovaram a eficiência da metodologia. / With the aim of guiding and speeding up the search of a short circuits place in primary networks of energy distribution this research proposes a methodology for locating higher probability areas of fault, making use of Heuristic variables. The Heuristic methodology is applied in problems that involve variables with uncertainties, which can be evaluated with empirical tools and specialists experience. Among the influential variables in the short circuit calculation, as most relevant were considered: the faults resistance, the pre fault tension, the equivalent system impedance upstream of the substation and the electrical grid impedance. The proposed methodology relies on the knowledge of currents and tensions oscillografed in the substation bus in consequence of a short circuit and, in another way on the pre calculation of heuristic short circuit currents along the grid. In the research scope field tests were performed with the aim of collecting the fault resistance heuristic variable, resumed in this text and documented on the CD-ROM attached. A software that allowed the actual implementation of this researchs purpose in various feeders of a distributor has been developed, with results that confirmed the efficiency of this methodology.

O fornecimento de energia elétrica é uma função social do Estado outorgada às concessionárias. Preocupadas em manter padrões de qualidade e reduzir custos para atingir seu objetivo maior que é o lucro, as empresas de energia não se interessam pela extensão de seu serviço para atender populações rurais pobres. O governo do estado de São Paulo planejou uma política de eletrificação rural com o objetivo de promover a valorização social da vida no campo. Baseado em um modelo desenvolvido pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social em parceria com a Universidade de São Paulo, foi proposto o programa \"Luz da Terra\", envolvendo vários novos atores e deixando para as concessionárias o papel de executar serviços de engenharia somente. Este trabalho analisa o processo de planejamento, o arranjo institucional e a prática de implantação desse programa em sua primeira fase. Os fracos resultados são atribuídos à falhas no arranjo institucional e nas ações de campo. O eixo do programa deslocou-se das comunidades e do poder local para as concessionárias. Em sua prática, o programa negou o modelo. Nesse contexto, são sugeridas medidas corretivas. / The electric energy supply is a State social matter granted to the utilities. Worried in to maintain quality patterns and to reduce costs to reach its larger objective that it is the profit, the utilities are not interested in the extension of its service to assist poor rural populations. The state of São Paulo government has planned a rural electrification politics aimed to promoving the social valuation of the life in rural areas. Based on a model developed by the Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social in partnership with the Universidade de São Paulo, the program \"Luz da Terra\" was proposed it, involving several new actors and passing to the utilities the task of executing engineering services only. This work analyses the planning process, the institutional arrangement and the practice of that program in its first phase. The weak results are attributed to mistakes in the institutional arrangement and in the country actions. The program axis moved from the communities and the local power to the utilities. In its practice, the program denied the model. In that context, this work suggests actions to correct it.

O diagnóstico de eventos que afetam a qualidade da energia elétrica tem se tornado preocupação de magnitude mundial, em especial em dois temas importantes que são: a localização relativa da origem do evento (LROE) e a classificação automática da causa fundamental de eventos (CACFE). O primeiro está relacionado com a identificação da fonte do evento, isto é, a montante ou a jusante do medidor de qualidade de energia (MQE). O segundo pode ser dividido em dois grupos: a classificação das causas internas e das causas externas. As causas internas estão relacionadas a eventos produzidos pela operação do sistema elétrico (energização ou desenergização do sistema, energização de transformador, chaveamento de capacitores dentre outros), e as causas externas estão vinculadas a eventos produzidos por faltas externas ao sistema elétrico (contato com galhos de árvore, animais, descargas atmosféricas, dentre outros). Ambos os temas, LROE e CACFE, são abordados nesta tese de doutorado. Para classificar eventos por causas internas ou externas é necessário antes definir se realmente trata-se ou não de um evento, para o qual é imprescindível conhecer a LROE. Este último necessita de um processo de segmentação das formas de onda de tensão e corrente para funcionar de forma correta. A segmentação identifica segmentos transitórios e não transitórios nas formas de onda e contribui também na extração de características para os diferentes algoritmos de classificação. Neste sentido, neste trabalho de pesquisa é proposta uma metodologia de diagnóstico da qualidade de eventos, focada em LROE e CACFE. Para isto foram desenvolvidos diferentes algoritmos de segmentação, extração de características e classificação, sendo criada uma ferramenta computacional em MatLab® que inclui pré-processamento de sinais de tensão e corrente de um banco de dados real fornecido por uma concessionária do Estado de São Paulo. Além disto, foram propostos novos algoritmos de LROE com resultados satisfatórios quando comparados com outros dois disponíveis na literatura científica. Para as causas internas, dois novos índices são propostos para separar eventos produzidos por faltas e energização de transformadores. Finalmente, são propostos novos algoritmos de extração de características baseados na energia dos coeficientes de decomposição da transformada wavelet bem como o algoritmo à trous modificado. São propostos dois novos vetores de descritores de energia (VDE) baseados no primeiro segmento transitório do evento. Para a classificação destes eventos foi utilizado um algoritmo de indução de regras de decisão (CN2), que gera regras de simples implementação. Todos os métodos de classificação utilizados nesta tese estão baseados em regras, sendo seu desempenho avaliado por meio da matriz de confusão. / Diagnosing events that affect power quality have become a worldwide concern, especially with respect to two important issues related to the relative location of the event origin (RLEO) and automatic cause classification of events (ACCE). The first one is related to the identification of the event source, i.e. either upstream or downstream in relation to the power quality meter (PQM). The second one can be subdivided into two groups, namely the classification of internal causes and of external causes. Internal causes are related to events produced by power system operation (connection or disconnection of feeders, power transformer inrush, capacitor switching, amongst others) and external causes that are related to events produced by external faults to the power system (network contacts to tree branches, animals contact, atmospheric discharges, amongst others). Both topics, RLEO and ACCE, are herein considered. In order to classify events due to internal or external causes, one should first define whether it is an actual event, what demands the RLEO. This makes use of a segmentation process applied to the voltage and current waveforms. The segmentation identifies the transient and stationary segments within the waveforms, contributing also to the feature extraction for different classification algorithms. Based on the aforementioned, this research proposes a methodology to diagnose power quality events, focusing on RLEO and ACCE. Different algorithms of segmentation, feature extraction and classification were then developed by the use of a computational tool implemented in MatLab®, that considers also the preprocessing of voltage and current signals in a real data base which was made available by a distribution company in Sao Paulo State. Besides that, new RLEO algorithms have shown satisfactory results when compared to algorithms published in the scientific literature. As for the internal causes, two new indices were proposed in order to separate events produced by faults or by the connection of power transformers. New algorithms for feature extraction are proposed, which are based on the energy of decomposition coefficients of the wavelet transform as well as the modified à trous algorithm. Two vectors of energy descriptors are proposed, which are based on the first transient segment of the event. The classification of such events was carried out by an induction algorithm of decision rules (CN2), that generates easily implementable rules. All classification methods utilized in this thesis are based on rules and their performances are assessed by the confusion matrix.

Os sistemas elétricos de distribuição estão evoluindo rapidamente devido à penetração de geração distribuída e ao crescimento na utilização de avançadas estruturas de medição e sistemas de gerenciamento de distribuição de energia elétrica. Esta evolução traz consigo novos desafios devido à intermitência da geração, a qual pode gerar impactos indesejáveis nos sistemas de distribuição, como a interação de diferentes harmônicos. As Unidades de Medição Fasorial (PMUs) tem potencial para desempenhar um importante papel no monitoramento de sistemas elétricos de distribuição por meio dos fasores com medidas temporalmente sincronizadas de tensão e corrente em vários locais do sistema, oferecendo assim inúmeras possibilidades para estimar o estado de uma rede de distribuição. Porém, para serem utilizadas amplamente em redes de distribuição, é necessário que as PMUs apresentem um menor custo e possuam algumas características funcionais exclusivas para o uso nestas redes. Assim, o objetivo desta tese consiste no desenvolvimento de uma unidade de medição fasorial de baixo custo com características originais para o uso no nível de distribuição de energia elétrica, tais como medição fasorial nas redes de média e baixa tensão utilizando a modelagem dos transformadores e a identificação e estimação dos parâmetros da causa de ocorrência de distúrbios elétricos. Para isso, foram construídos dois protótipos da unidade de medição fasorial proposta neste trabalho, visando verificar a sincronização na medição de fasores de tensão e corrente. Os protótipos também foram acoplados à rede com diferentes combinações de impedância e alimentaram variadas cargas, onde foi possível através das técnicas implementadas nos equipamentos identificar e estimar os parâmetros elétricos da origem (rede ou carga) da ocorrência de variações na tensão e potência fornecidas pela rede distribuição. / Power distribution systems are evolving at a high pace largely due to the proliferation of distributed energy resources and the growing utilization of advanced metering infrastructures and distribution management system. This evolution is also leading to new challenges due large penetration of intermittent distributed generation, which can lead to noticeable impacts on distribution feeders. Phasor Measurement Units (PMUs) have the potential to play an essential role in power distribution system monitoring. For providing synchronized measurements of voltage and current phasors at various system locations, PMUs offer numerous possibilities for ascertaining information relating to the state of the power distribution system. However, to be used widely in power distribution systems, its necessary that PMUs get a low cost and have some exclusive features for these systems. Thus, the main objective of this thesis have consisted of developing a low cost Phasor Measurement Unit with original features proposed for distribution level, such as compatibility with low and medium voltage power networks using transformer modeling and also the identification and parameter estimation of the cause of electrical disturbances. So, they were built two prototypes of the Phasor Measurement Unit, in order to verify the synchronization in the measurement of voltage and current phasors. The prototypes were also coupled to the network with different combinations of impedance and they fed varying loads, where it was possible through the techniques implemented in the equipment identify and estimate electrical parameters of the cause (network or load) of variations in voltage and power supplied by the network distribution.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO Katiani Pereira2.pdf: 3768192 bytes, checksum: daffa714558affb1cf5db22181b4a527 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of a mathematical optimization model for the allocation of switching devices and interconnecting branches in electric power distribution systems is presented. This model aims to minimize the cost of load unserved energy and investment costs. The main constraints are continuity indicators, like DEC and FEC and technical constraints from the power flow of the system. The model is a mixed integer nonlinear programming (MINLP) which proposes the building of new interconnection lines between the main branch and lateral extensions of the same feeder. The objectives of this model are to improve system reliability and minimize energy costs, the construction of the Pareto curve by varying weighting factors contained in the objective function is presented in order to find a set of solutions to be presented to the decision maker of a distribution utility. To prove the behavior of the model, a genetic algorithm was used as solution technique in several test systems. / No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo matemático de otimização para a alocação de chaves seccionadoras e ramos de interconexão em sistemas de distribuição de energia elétrica. Este modelo tem como objetivo minimizar os custos de energia não suprida e os custos de investimento, na alocação das chaves seccionadoras e ramais de interconexão. As principais restrições são os indicadores de continuidade DEC e FEC e o fluxo de potência do sistema, sendo este um problema de programação não linear inteiro misto (PNLIM), tendo como diferencial propor que os ramais de interconexão possam ser construídos entre o tronco principal e os ramais laterais de um mesmo alimentador. Os objetivos desse modelo são melhorar a confiabilidade do sistema e minimizar os custos de energia, desta forma apresenta-se a construção da Curva de Pareto através da variação dos fatores de peso contidos na função objetivo, com a obtenção desta curva foi possível encontrar um conjunto de soluções para que o tomador de decisões de uma empresa, possa escolher qual dessas soluções se enquadra melhor na sua proposta de trabalho. Utiliza-se o algoritmo genético como técnica de solução em vários sistemas testes para avaliar o comportamento do modelo matemático.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula P T Caetano 2.pdf: 4372875 bytes, checksum: b5eda892daea23dd9f2cf33a7a4045c5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The simulation results obtained using three models which minimize the distribution system reliability indexes and investment through sectionalizing switches allocation and/ or installation of tie lines are presented in this work. This is a problem with conflicting goals that were simultaneously minimized through a multi-objective Genetic Algorithm (Non- Dominated Sorting Genetic Algorithm II - NSGA II), seeking trade-off solutions between investment costs and network reliability. As constraints, the continuity indexes (DEC and FEC) and the power flow of the system were considered. The three models presented have two objective functions, being the first one the investment cost (CINV) of allocated equipment. The second function is one of three reliability indexes: Cost of Energy not Supplied (CENS), DEC and FEC. In the first model (CINV and CENS), results with higher quantities of sectionalizing switches allocation were found, so it was the model which presented higher investment costs. In the second model (CINV and DEC) results presenting lower values for the DEC were found, comparing with the first model, and lower investment cost, but the total cost were similar to those of the first model, since it has an increased CENS. The third model (CINV and FEC) was the model which allocated less sectionalizing switches and presented lower investment costs, since the allocation of these devices do not influence the minimization of FEC, only the allocation of tie lines change the system configuration influencing the FEC. All results obtained through the models met the expectations of finding a set of diverse solution considering the constraints. / Neste trabalho foram apresentados e analisados os resultados obtidos de três modelos matemáticos que minimizam indicadores de confiabilidade do sistema de distribuição e custo de investimento através da alocação de chaves seccionadoras e/ou instalação de ramais de interconexão. Trata-se de um problema com objetivos conflitantes que foram minimizados simultaneamente através de um algoritmo genético multiobjetivo (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II NSGA II), buscando soluções com bons compromissos (trade-off) entre o custo de investimento e a confiabilidade da rede. Foram considerados como restrições os indicadores de continuidade (DEC e FEC) e o fluxo de potência do sistema. Os três modelos apresentados possuem duas funções objetivos, uma das funções representa o custo de investimento (CINV) dos equipamentos alocados e a outra função é um indicador de confiabilidade, sendo que foram adotados o custo de energia não suprida (CENS) e os indicadores DEC e FEC respectivamente ao primeiro, segundo e terceiro modelo. No primeiro modelo (CENS e CINV) foram encontrados resultados com maior quantidade de alocação de chaves, deste modo foi o modelo que apresentou maiores custos de investimentos. No segundo modelo (DEC e CINV) foram encontrados resultados com menores valores para o DEC em relação ao primeiro modelo e com menor custo de investimento, porém com custo total aproximados dos valores do primeiro modelo, visto que tiveram um aumento do CENS. O terceiro modelo (FEC e CINV) foi o modelo que menos alocou chaves seccionadoras e apresentou menores custos de investimento, uma vez que a alocação destes dispositivos não influencia na minimização do FEC, somente a alocação dos ramais de interconexão que alteram a configuração do sistema influenciando no FEC. Todos os resultados obtidos nos modelos atenderam às expectativas de encontrar um conjunto de solução diversificado respeitando as restrições impostas.