The problem of optimum restoration after occurrence the outages in a distribution network is an important issue in smart grids. In this kind of networks remote-controlled switches, alternative sources and grid-connected distributed generators (DG) are employed. Therefore, the reliability of the system (corresponding to the frequency of failures and the duration of interruptions) is improved by operating the switches to resupply a part of interrupted system during the repair time. To evaluate the reliability indices in smart grids, neglecting the restoration during the repair time causes the wrong assessment of the network. Thus, considering the rerouting the power during the interruptions seems necessary to calculate the reliability indices. The problem of restoration is formulated as a non-linear integer programming problem with the assistance of the network graph. The circuit graph method is also used to pre-evaluate the feasible interchanging operations to enhance the efficiency of the computations. The topological and operational constraints in this formulation can be found and resolved with the assistance of fundamental cut-set matrix. The optimum restoration schemes is obtained by considering the optimal islanded mode of operation of the DGs which implies maximizing the loading of DGs while not violating their generation capacities. The optimum restoration policies lead us to find the optimum number and location of those manual switches that should be upgraded to the remote-controlled switches. This is a multi-objective problem that contains the contribution of each restoration policy in the reliability improvement and the cost of those switching operations. The proposed algorithm is applied to different standard test systems and the results are compared to the results obtained from other methods and algorithms.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:08:31Z : No. of bitstreams: 1 mathiasneto_wp_me_ilha.pdf: 1434881 bytes, checksum: 53cd385d84e1308e7b8ae91adeb1e5e7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho propõe-se um algoritmo para a restauração de redes de distribuição de energia elétrica em tempo real baseado na meta-heurística GRASP (Greed Randomized Adaptative Search Procedure) considerando a inserção de geradores distribuídos. O problema é modelado como não linear inteiro misto e considera os dois principais objetivos da restauração de redes de distribuição: minimizar número de consumidores sem fornecimento de energia elétrica e o número de chaveamentos. O algoritmo desenvolvido a partir da metodologia proposta foi implementado em linguagem de programação C++ e testado em um sistema real de distribuição de grande porte. A partir dos resultados obtidos verificou-se o bom desempenho do algoritmo, tanto em termos de robustez quanto em desempenho computacional, ao encontrar um conjunto de soluções factíveis e de boa qualidade, dentro de um tempo computacional considerado adequado para o problema de restauração / This work proposes a methodology to distribution power system restoration considering distributed generators installed on the system. The methodology is based on GRASP (Greed Randomized Adaptive Search Procedure) metaheuristic and the restoration problem is established as nonlinear mixed-integer taking account two mainly goals: minimizing both the number of consumers without supply and the number of switching. The algorithm based on proposed methodology is implemented in C++ programming language and tested using a bulk real-life distribution power system. The results show the methodology is able to provide a set of feasible and good quality solutions in a suitable time for the restoration problem

Orientador: Jose Roberto Sanches Mantovani / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Roberto Cayetano Lotero / Resumo: Neste trabalho propõe-se um algoritmo para a restauração de redes de distribuição de energia elétrica em tempo real baseado na meta-heurística GRASP (Greed Randomized Adaptative Search Procedure) considerando a inserção de geradores distribuídos. O problema é modelado como não linear inteiro misto e considera os dois principais objetivos da restauração de redes de distribuição: minimizar número de consumidores sem fornecimento de energia elétrica e o número de chaveamentos. O algoritmo desenvolvido a partir da metodologia proposta foi implementado em linguagem de programação C++ e testado em um sistema real de distribuição de grande porte. A partir dos resultados obtidos verificou-se o bom desempenho do algoritmo, tanto em termos de robustez quanto em desempenho computacional, ao encontrar um conjunto de soluções factíveis e de boa qualidade, dentro de um tempo computacional considerado adequado para o problema de restauração / Abstract: This work proposes a methodology to distribution power system restoration considering distributed generators installed on the system. The methodology is based on GRASP (Greed Randomized Adaptive Search Procedure) metaheuristic and the restoration problem is established as nonlinear mixed-integer taking account two mainly goals: minimizing both the number of consumers without supply and the number of switching. The algorithm based on proposed methodology is implemented in C++ programming language and tested using a bulk real-life distribution power system. The results show the methodology is able to provide a set of feasible and good quality solutions in a suitable time for the restoration problem / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:56:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 23 / Nenhuma / Este trabalho apresenta um método de Inteligência Artificial para ser utilizado em operações de Restauração de Sistemas de Potência, com o desenvolvimento de um sistema hibrido. O sistema utiliza um Algoritmo Genético (AG), que codifca seqüências de operações de chaveamento. Durante a evolução do AG, as operações sugeridas são avaliadas por um programa de Fluxo de Potência, que fornece dados para a função objetivo deste AG. Para este AG, uma nova representação de genoma foi criada, capaz de codificar estágios compostos de blocos de operações sequenciais. Juntamente a esta nova representação, foram desenvolvidos operadores de cruzamento e de mutação / This work reports the development of an Artificial Intelligence system applied to Power Systems Restoration, with an hybrid approach. The system employs a Genetic Algorithm (GA) to generate sequences of operations which are analysed by a Power Flow program to verify and access their fitness. For this GA, a new genoma representation was developed, as well as two genetic operators, for crossover and mutation

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T11:56:03Z No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em Fluxo de Potência Ótimo (FPO) e Análise de Sensibilidade para a definição da configuração mínima de rede necessária para garantir, com segurança, o processo de recomposição fluente de corredores radiais de transmissão. Nos instantes iniciais de recomposição, devido à baixa capacidade de geração que o sistema se encontra, uma estratégia importante consiste em elevar a Capacidade de Curto Circuito das barras. Neste sentido, a metodologia proposta baseia-se na incorporação, na função objetivo do FPO, da maximização da potência de curto circuito das barras. Para tanto, uma Análise de Sensibilidade é realizada a cada iteração do processo iterativo para determinar os fatores de ponderação de alocação associados à impedância equivalente permitindo a inclusão no FPO da maximização da potência de curto circuito das barras. Na metodologia proposta os reatores que mais reduzirem a impedância receberão menores fatores de ponderação de alocação. Adicionalmente, o FPO contempla a modelagem das máquinas síncronas, curva de capabilidade e o estudo de cada cenário de recomposição em regime permanente, pré e pós rejeição de carga. O programa desenvolvido em MATLAB é utilizado para a simulação de corredores de recomposição fluente do sistema elétrico brasileiro. Os resultados obtidos apontam para uma ferramenta eficaz ao estudo de recomposição fluente. / This work presents a methodology based on Optimal Power Flow (OPF) and Sensitivity Analysis to define a minimum network configuration for a power system fluent restoration taking security issues into account. At this early restoration stage, the system has low Short-Circuit Capacity due to the low generation capacity. An important strategy is to increase the Short Circuit Capacity at this operation stage through search network configurations with low bus equivalent impedance. In this work, the Short-Circuit Capacity is incorporated in the objective function of the OPF formulation by using sensitivity analysis which yields lowest allocation factors for more suitable reactors to reduce the equivalents impedances. The proposed OPF takes into account the synchronous machine model, the capability curves and the set of overvoltage critical restoration scenarios following load rejection. The restoration scenarios are represented at steady state prior and after load rejection. The computational tool is developed in the MATLAB platform and it is used to conduct case studies for fluent restoration branches of Brazilian Electric System. The results show that the proposed methodology is effective.