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Revista CIER Nº 55 - 2010 Automatización de redes y líneas de distribución
mero de equipes de manutenção
nem sempre se mostra efi ciente,
pois existe a difi culdade de locomoção
nas grandes cidades, o
tempo de atendimento e a restrição
de acesso em regiões rurais
[1].
Assim, uma solução cada vez
mais empregada pelas concessionárias
de energia, para obter
tempos de atendimento às solicitações
de reparos adequados e
cumprir metas de desempenho, é
o uso de sistemas de automação
nas redes de distribuição. Tais
equipamentos têm se mostrado
economicamente viáveis, devido
ao surgimento de um grande número
de fornecedores de equipamentos
para automação e de novas
tecnologias de comunicação
[2]. O objetivo deste trabalho é
desenvolver algoritmos e software
para alocação ótima das chaves
telecomandadas nas redes
de distribuição, com o intuito de
melhorar os índices de confi abilidade
dos sistemas. A proposta
é defi nir os melhores pontos
para instalação dos equipamentos,
considerando o impacto nos
indicadores de continuidade e
energia interrompida, através
da abertura e fechamento das
chaves telecomandadas, visando
isolar defeitos e/ou transferir
cargas. A inovação consiste na
elaboração de uma ferramenta
computacional capaz de sinalizar
onde os investimentos trarão
melhor retorno operativo através
do aumento da confi abilidade
dos sistemas de distribuição.
Desta forma, o programa auxiliará
a concessionária no processo
de recomposição da energia
elétrica, resultando na redução
do tempo médio de atendimento
(TMA). Para validação das metodologias
e análise dos benefícios,
a ferramenta foi aplicada
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em uma região piloto da AES Sul
Distribuidora Gaúcha de Energia
SA. A melhoria nos indicadores
de índices de continuidade (DEC,
FEC, DIC, FIC e DMIC) [3] e a redução
de deslocamento de equipes
caracterizam os maiores benefícios
para a empresa, ocasionando
um diferencial de mercado
e, conseqüentemente, ganhos
econômicos e de produtividade.
Adicionalmente, também serão
apresentados os algoritmos para
representação das redes de distribuição
e cálculo do fl uxo de potência,
visto que são essenciais
para análise das transferências
de carga e apuração dos indicadores
de continuidade através da
indicação da quantidade de consumidores
e quilômetros de rede
a montante e jusante de determinado
equipamento.
2. Representação da
topologia elétrica das
redes de distribuição
O objetivo principal do algoritmo
de otimização é encontrar
a melhor localização, nas redes
de distribuição, para alocação do
conjunto de chaves telecomandas
(troncal e interligação). Para
tanto, será considerada a solução
que apresentar um maior ganho
para a confi abilidade dos sistemas,
considerando os indicadores
de continuidade do fornecimento
de energia elétrica (valor
esperado de energia elétrica não
suprida, número esperado de
consumidores sem fornecimento
de energia elétrica ou número
esperado de consumidores-hora
sem energia elétrica). A obtenção
destes indicadores pode ser
realizada por meio da Matriz Lógico
Estrutural (MLE) [6].
Uma abordagem usual para
representação da topologia elétrica
das redes de distribuição é
através de matrizes, onde todas
as conexões dos elementos são
interpretadas, de modo que se
consiga reproduzir o mais fi el
possível à confi guração elétrica
real da rede em estudo. Entretanto,
para sistemas de distribuição
reais, as matrizes têm uma
dimensão extensa, onde a maioria
dos elementos é igual a zero,
ocasionando um tempo de processamento
desnecessário. Por
esta razão, desenvolveu-se um
método alternativo [4], que considera
apenas as informações
sobre as ligações que existem
de fato, sem o uso de matrizes.
Este método permite o cálculo
do fl uxo de potência e a execução
dos algoritmos de otimização
de forma mais rápida e simples.
Para isto, é preciso defi nir
dois conjuntos, um contendo as
informações dos nós e outro dos
ramos. Como cada ramo é representado
por dois nós, um inicial
e um fi nal, é necessário que
o nó inicial seja o mais próximo
da fonte, isto é, da subestação.
Esta metodologia permite
identifi car as dependências entre
as redes, equipamentos e
cargas, verifi cando se a confi guração
está correta e completa.
Para representar as conexões
entre eles, são atribuídas duas
características aos elementos:
φ - identifi cação do ramo;
β - informação do ramo que
alimenta o ramo considerado.
O parâmetro φ é usado apenas
para identifi car a ordem dos
ramos da rede dentro do conjunto
de ramos. Optou-se pela
ordem numérica crescente. O
parâmetro β assume o valor do
parâmetro φ do ramo que está a
montante do ramo considerado.