290 – Priorização dinâmica e espacial de alimentadores para o corte seletivo de carga em redes de distribuição - Mestrado em Desenvolvimento de Tecnologia
Fulvio Maschio
290 – Priorização dinâmica e espacial de alimentadores para o corte seletivo de carga em redes de distribuição
Para manter o balanço entre consumo e oferta de energia em curto prazo existe um planejamento, que está sujeito a imprevistos que interferem em sua dinâmica. Grandes eventos no Sistema Interligado Nacional podem ter como consequências variação em sua frequência e tensão, e os centros de operação em tempo real devem agir de forma rápida e eficaz para evitar consequências mais graves, como o colapso do sistema. Para isso, os órgãos reguladores estabelecem procedimentos que devem ser respeitados pelos agentes do sistema elétrico, entre eles o Esquema Regional de Alívio de Carga e o Plano de Corte Manual de Carga. Para auxiliar os responsáveis na elaboração desses procedimentos, este trabalho propõe uma metodologia alternativa de corte seletivo de carga de alimentadores em redes de distribuição, baseado na sua localização e carregamento instantâneo. Duas abordagens foram utilizadas para distribuir o montante de corte de carga de alimentadores, uma utilizando fluxo de potência ótimo e outra através de uma divisão proporcional pela região geoelétrica. A priorização dos alimentadores foi desenvolvida utilizando lógica fuzzy, tendo como dados de entrada a quantidade de consumidores por classe de consumo, as potências máxima e instantânea, indicadores de continuidade e a distância para a região central. O modelo proposto utilizou dados reais de um sistema de 406 subestações, 615 linhas e 1962 alimentadores, atingindo os resultados para todos os cortes de carga solicitados e eliminando cortes desnecessários em subestações. A vantagem do fluxo de potência ótimo em relação à divisão proporcional pela região geoelétrica é que traz uma metodologia mais robusta, com parâmetros elétricos definidos visando minimizar o impacto no Sistema Interligado Nacional. A lógica fuzzy mostrou ser uma alternativa para priorização dos alimentadores, uma vez que não apresentou resultados iguais para alimentadores distintos em uma mesma subestação, e quando agrupados por região, poucos resultados iguais. A utilização de variáveis como potência instantânea, georreferenciamento do alimentador e indicadores de continuidade como variáveis de priorização de alimentadores representa uma melhoria nas metodologias atualmente utilizadas, pois traz dinamismo para atualização dos procedimentos, redução dos impactos no corte de carga e isonomia aos consumidores.
To keep the balance between energy consumption and supply in short-term there is a planning, which is subject to contingencies that interfere with its dynamics. Major events in the National Interconnected System can lead to variations in their frequency and voltage, and real-time operation centers must act quickly and effectively to avoid more serious consequences, such as system collapse. For this, the regulators establish procedures that must be respected by the agents of the electric system, among them the Regional Load Relief Scheme and the Manual Load Shed Plan. In order to assist those responsible in the elaboration of these procedures, this work proposes an alternative selective load-shedding methodology of feeders in distribution networks based on their location and instant loading. Two approaches were used to distribute the load-shedding amount of feeders, one using optimal power flow and the other through a proportional division by the geoelectric region. The feeders prioritization was developed using fuzzy logic, using as input data the number of consumers per consumption class, maximum and instantaneous power, continuity indicators, and distance to the central region. The proposed model used real data from a system of 406 substations, 615 lines and 1962 feeders, reaching all the requested load sheds and avoiding unnecessary sheds in substations. The advantage of the optimal power flow compared to the proportional division by the geoelectric region is that it brings a more robust methodology, with electrical parameters defined in order to minimize the impact in the National Interconnected System. The fuzzy logic proved to be an alternative for prioritizing feeders, since did not present equal results for different feeders in the same substation, and when grouped by region, few similar results. The use of variables such as instantaneous power, feeder georeferencing, and continuity indicators as feeder prioritization variables represent an improvement in the current methodologies, since it brings dynamism to updating procedures, reduce impacts on load shedding and provides isonomy to consumers.
Palavra(s)-Chave: fluxo de potência ótimo, priorização fuzzy, corte de carga, ERAC, PCMC, rede de distribuição.
Keywords: optimal power flow, fuzzy ordering (prioritization), load shedding, ERAC, PCMC, distribution network.