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Abstract(s)
De um sistema elétrico de energia é esperado o fornecimento de energia elétrica da forma mais económica possível assegurando, simultaneamente, um elevado grau de continuidade e qualidade de serviço.
É extremamente importante a garantia e segurança no fornecimento da energia elétrica, que se tornou um dos serviços mais básicos e essenciais nos dias de hoje. Nesse sentido, o sistema de distribuição é que assume o papel da entrega da energia elétrica produzida aos consumidores finais. Deste modo, a análise dos sistemas elétricos, nomeadamente dos sistemas de distribuição, bem como os estudos realizados para o seu planeamento, assume, devido a complexidade das atuais redes de distribuição, uma importância crucial.
Este trabalho, portanto, tem como objeto de estudo uma rede de distribuição real, e soluciona o problema da localização ótima de aparelhos de corte (APC) normalmente abertos (NA) e normalmente fechados (NF) para essa rede baseando-se em duas metodologias desenvolvidas e aplicadas com a ferramenta de otimização Tomlab. A primeira consiste em um modelo de programação quadrática inteira mista (PQIM) desenvolvido e aplicado à localização ótima dos APC NA, e a segunda consiste em um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) desenvolvido e aplicado à localização ótima dos APC NF.
A solução do problema da localização ótima de APC NA, encontra a posição e a quantidade ótima de APC NA que devem ser instalados na rede de testes de forma a minimizar a energia de perdas e a potência não entregue (PNE) da rede, reduzindo consequentemente, seus respetivos custos e determinando a configuração radial ideal da de rede. A solução do problema da localização ótima dos APC NF, encontra a posição e a quantidade ótima de APC NF que devem ser instalados na rede de teste minimizando o custo esperado de interrupção (CEI) e os custos de investimentos em APC NF, maximizando a continuidade no serviço da distribuição de energia elétrica e aumentando a fiabilidade da rede de distribuição.
Note-se que ambas as soluções encontradas são ótimos globais e foram testadas e validadas em uma rede de distribuição com dados reais, comprovando a viabilidade e o valor do presente estudo.
An electric power system is expected to provide electricity as economically as possible while ensuring a high degree of continuity and quality of service. It is extremely important to provide electric energy with security and guarantee, since delivering electricity became an essential service nowadays. Electric power distribution systems has the purpose to delivery electricity to the final customers of the whole electric supply chain, thus due to the complexity of actual distribution systems, its analysis and planning has a major importance. This thesis aims to solve the problem for the optimal location of normally open and normally closed switches on a real distribution network. The optimization approaches are developed in Tomlab software. The method for the optimal location of normally open switches is formulated as a mixed integer quadratic program and mixed integer linear program is utilized to model the problem for the optimal location of normally closed switches. The goal of the proposed normally open switch placement problem is to find the optimal radial topology that minimizes the power losses and the unsupplied power. The objective of the normally closed switch placement problem is to find the optimal number and location of normally closed switches in order to minimize the expected outage cost to customers in conjunction with normally closed switch capital investment, installation, and annual operation and maintenance costs improving the level of reliability and service quality of distribution network. Note that both solutions are global solutions and were successfully tested and validated in a distribution network with real data, proving the viability and the value of the present study.
An electric power system is expected to provide electricity as economically as possible while ensuring a high degree of continuity and quality of service. It is extremely important to provide electric energy with security and guarantee, since delivering electricity became an essential service nowadays. Electric power distribution systems has the purpose to delivery electricity to the final customers of the whole electric supply chain, thus due to the complexity of actual distribution systems, its analysis and planning has a major importance. This thesis aims to solve the problem for the optimal location of normally open and normally closed switches on a real distribution network. The optimization approaches are developed in Tomlab software. The method for the optimal location of normally open switches is formulated as a mixed integer quadratic program and mixed integer linear program is utilized to model the problem for the optimal location of normally closed switches. The goal of the proposed normally open switch placement problem is to find the optimal radial topology that minimizes the power losses and the unsupplied power. The objective of the normally closed switch placement problem is to find the optimal number and location of normally closed switches in order to minimize the expected outage cost to customers in conjunction with normally closed switch capital investment, installation, and annual operation and maintenance costs improving the level of reliability and service quality of distribution network. Note that both solutions are global solutions and were successfully tested and validated in a distribution network with real data, proving the viability and the value of the present study.
Description
Keywords
Aparelho de Corte Normalmente Aberto e Fechado Energia não Distribuída Fiabilidade Potência Ativa de Perdas Programação Linear Inteira Mista Programação Quadrática Inteira Mista Redes de Distribuição Active Power Losses Distribution Networks Energy Not Supplied Mixed Integer Linear Programming Mixed Integer Quadratic Programming Normally Open and Closed Switches Reliability