Submitted by Gabriel Figueiredo Puerta (gfpuerta@gmail.com) on 2018-11-12T17:24:33Z No. of bitstreams: 1 diss_Gabriel_Final_real_oficial_.pdf: 2623476 bytes, checksum: a1018496f3944da6d7825e6856e593ac (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-11-13T16:56:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 puerta_gf_me_ilha.pdf: 2623476 bytes, checksum: a1018496f3944da6d7825e6856e593ac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-13T16:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 puerta_gf_me_ilha.pdf: 2623476 bytes, checksum: a1018496f3944da6d7825e6856e593ac (MD5) Previous issue date: 2018-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho, apresenta-se um modelo matemático especializado para a otimização do problema da restauração de redes de distribuição de energia elétrica radiais quando existem poucas chaves manobráveis. A existência de um número reduzido de chaves seccionadoras na rede de distribuição é uma característica típica de sistemas reais. O problema da restauração de redes de distribuição consiste em obter um plano de restauração que restabeleça o máximo possível de cargas presentes na parcela do sistema que foi desenergizada após a ocorrência de uma falta permanente. O plano de restauração deve ser obtido o mais rápido possível. O modelo matemático proposto possui como objetivo maximizar o restabelecimento de energia àqueles setores de carga que estão desenergizados e minimizar o número total de chaveamentos necessários para que a restauração aconteça. O modelo matemático resultante é de programação cônica de segunda ordem inteira mista e é resolvido através de solucionadores comerciais que se baseiam em técnicas de otimização clássicas. Os testes considerando faltas permanentes foram simulados em sistemas de distribuição testes de 53 e 84 barras. Os sistemas foram adaptados e transportados para a problemática do trabalho e os resultados adquiridos qualificam a robustez e a eficácia do modelo matemático especializado proposto para a resolução do problema. / This work proposes an specialized mathematical model for the optimization of the restoration problem in radial electric power distribution systems with few manageable switches. The existence of a reduced number of switches in the distribution systems it’s a typical characteristic of real systems. The restoration problem in radial electric power distribution systems is to obtain a restoration plan that reestablishes the maximum amount of present loads in the system portion that has been de-energized after the occurrence of a permanent fault. The elaboration of the restoration plan must be as soon as possible. The proposed mathematical model aims at maximizing the power re-establishment to the de-energized load sectors and at minimizing the total amount of operated switches that are required for the restoration happen. The resulting mathematical model is a mixed-integer second-order conic programming problem and it’s solved through commercial solves that use classical optimization techniques as base. The tests considering permanents faults were simulated in 84 and 53-bus distribution systems. The systems were adapted and transported to the work’s problematic and the acquired results show the robustness and the effectiveness of the proposed specialized mathematical model for the problem resolution. / CAPES: 001 / FAPESP: 2015/21972-6

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se um modelo matemático especializado para a otimização do problema da restauração de redes de distribuição de energia elétrica radiais quando existem poucas chaves manobráveis. A existência de um número reduzido de chaves seccionadoras na rede de distribuição é uma característica típica de sistemas reais. O problema da restauração de redes de distribuição consiste em obter um plano de restauração que restabeleça o máximo possível de cargas presentes na parcela do sistema que foi desenergizada após a ocorrência de uma falta permanente. O plano de restauração deve ser obtido o mais rápido possível. O modelo matemático proposto possui como objetivo maximizar o restabelecimento de energia àqueles setores de carga que estão desenergizados e minimizar o número total de chaveamentos necessários para que a restauração aconteça. O modelo matemático resultante é de programação cônica de segunda ordem inteira mista e é resolvido através de solucionadores comerciais que se baseiam em técnicas de otimização clássicas. Os testes considerando faltas permanentes foram simulados em sistemas de distribuição testes de 53 e 84 barras. Os sistemas foram adaptados e transportados para a problemática do trabalho e os resultados adquiridos qualificam a robustez e a eficácia do modelo matemático especializado proposto para a resolução do problema. / Abstract: This work proposes an specialized mathematical model for the optimization of the restoration problem in radial electric power distribution systems with few manageable switches. The existence of a reduced number of switches in the distribution systems it’s a typical characteristic of real systems. The restoration problem in radial electric power distribution systems is to obtain a restoration plan that reestablishes the maximum amount of present loads in the system portion that has been de-energized after the occurrence of a permanent fault. The elaboration of the restoration plan must be as soon as possible. The proposed mathematical model aims at maximizing the power re-establishment to the de-energized load sectors and at minimizing the total amount of operated switches that are required for the restoration happen. The resulting mathematical model is a mixed-integer second-order conic programming problem and it’s solved through commercial solves that use classical optimization techniques as base. The tests considering permanents faults were simulated in 84 and 53-bus distribution systems. The systems were adapted and transported to the work’s problematic and the acquired results show the robustness and the effectiveness of the proposed specialized mathematical model for the problem resolution. / Mestre

Este trabalho descreve uma abordagem do método primal-dual barreira logarítmica (MPDBL) associado ao método de Newton modificado para a resolução do problema de fluxo de potência para sistemas de distribuição radial. Também foi realizado um estudo comparativo com duas técnicas clássicas de solução do problema de fluxo potência para redes de distribuição radial. São os métodos: Backward/Forward Sweep e o método proposto por M. Baran e F. Wu, que é baseado na técnica de Newton-Raphson. Este método utiliza uma matriz Jacobiana modificada que atende a característica radial dos sistemas de distribuição. Nos testes comparativos serão considerados todos os parâmetros do sistema. Os algoritmos de solução serão analisados em suas propriedades de convergência e será realizado um teste de robustez. Os resultados dos testes realizados em 4 sistemas (4, 10, 34 e 70 barras) e o teste comparativo entre os métodos evidenciam a melhor metodologia na solução do problema de fluxo de potência para sistemas radiais / This work describes an approach on primal-dual logarithmic barrier method (PDLBM) associate to the method of Newton modified for the resolution of the problem of power flow for radial distribution systems. Also a comparative study with two classic techniques of solution of the flow problem was carried through power for nets of radial distribution. They are the methods: Backward/Forward Sweep and the method considered for M. Baran and F. Wu, that is based on the technique of Newton-Raphson. This method uses modified Jacobiana matrix that takes care of the radial characteristic of the distribution systems. In the comparative tests all will be considered the parameters of the system. The solution algorithms will be analyzed in its properties of convergence and will be carried through a robustness test. The results of the tests carried through in 4 systems (4, 10, 34 and 70 bus) and the comparative test between the methods evidence the best methodology in the solution of the problem of power flow for radial systems

Este trabalho descreve uma abordagem do método primal-dual barreira logarítmica (MPDBL) associado ao método de Newton modificado para a resolução do problema de fluxo de potência para sistemas de distribuição radial. Também foi realizado um estudo comparativo com duas técnicas clássicas de solução do problema de fluxo potência para redes de distribuição radial. São os métodos: Backward/Forward Sweep e o método proposto por M. Baran e F. Wu, que é baseado na técnica de Newton-Raphson. Este método utiliza uma matriz Jacobiana modificada que atende a característica radial dos sistemas de distribuição. Nos testes comparativos serão considerados todos os parâmetros do sistema. Os algoritmos de solução serão analisados em suas propriedades de convergência e será realizado um teste de robustez. Os resultados dos testes realizados em 4 sistemas (4, 10, 34 e 70 barras) e o teste comparativo entre os métodos evidenciam a melhor metodologia na solução do problema de fluxo de potência para sistemas radiais / This work describes an approach on primal-dual logarithmic barrier method (PDLBM) associate to the method of Newton modified for the resolution of the problem of power flow for radial distribution systems. Also a comparative study with two classic techniques of solution of the flow problem was carried through power for nets of radial distribution. They are the methods: Backward/Forward Sweep and the method considered for M. Baran and F. Wu, that is based on the technique of Newton-Raphson. This method uses modified Jacobiana matrix that takes care of the radial characteristic of the distribution systems. In the comparative tests all will be considered the parameters of the system. The solution algorithms will be analyzed in its properties of convergence and will be carried through a robustness test. The results of the tests carried through in 4 systems (4, 10, 34 and 70 bus) and the comparative test between the methods evidence the best methodology in the solution of the problem of power flow for radial systems