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Título: Projeto de ilhamento controlado em redes de energia elétrica
Autor(es): Bratifich, Rafael
Orientador(es): Theodoro, Edson Aparecido Rozas
Palavras-chave: Otimização matemática
Algorítmos genéticos
Sistemas de energia elétrica
Mathematical optimization
Genetic algorithms
Electric power systems
Data do documento: 6-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Referência: BRATIFICH, Rafael. Projeto de ilhamento controlado em redes de energia elétrica. 2018. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Cornélio Procópio, 2018.
Resumo: Na área de sistemas elétricos de potência (SEP) o projeto de ilhamento controlado visa a separação física do sistema de rede de energia elétrica em subsistemas independentes (grupos de geradores coerentes) para promover a continuidade do fornecimento de energia elétrica na presença de uma falha crítica na qual os sistemas de proteção usuais não são capazes de atuar de forma efetiva e manter a rede operando totalmente interconectada. O projeto de ilhamento, seleção dos elementos a serem desativados para promover a separação da rede em subsistemas, pode ser modelado como um problema de otimização no qual se pode empregar a teoria grafo-algébrica para associar o SEP a uma matriz incidência nó-ramo e utilizar as características intrínsecas dessa matriz para realizar processos de pesquisa no grafo (associado ao SEP) de forma mais eficiente e encontrar o conjunto de corte que otimiza a função custo (objetivo) do problema. Neste trabalho são elaborados dois algoritmos, um grafo-algébrico e um algoritmo genético, ambos baseados no algoritmo grafo-algébrico de fatoração triangular inferior para projetar o ilhamento controlado em redes de energia elétrica que promova a seleção do menor fluxo de potência ativa interrompido entre os subsistemas separados.
Abstract: Controlled islanding is implemented in electrical power systems (EPS) to achieve the physical separation of the network into independent subsystems (sets of coherent generators) to promote the continuity of electrical energy supply in the presence of a critical fault, during which usual protection systems are not able to operate effectively and maintain the network operation in a fully interconnected manner. The islanding project, in which the elements to be shut down are selected in order to separate of the network into subsystems, can be modeled as an optimization problem in which the algebraic graph theory can be applied to associate the EPS with a branch-node incidence matrix, and use the inherent characteristics of this matrix to carry out research in the graph (associated to EPS) more efficiently and to find the cut-set that optimizes the cost (objective) function of the problem. In this work, we present an algebraic graph algorithm and a genetic algorithm, both of which are based on the lower triangular factorization of the node-branch matrix, to design controlled islanding in power networks, in order to obtain the smallest active power flow between the subsystems to be separated.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10901
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