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Capítulo 4. Casos Testes

4.7. Comparação das Perdas e Operações de Chaveamento Para as Redes Sem Defeito

As perdas ativas nas redes variam em função do tipo de cálculo do fluxo de carga, da aplicação das restrições operacionais e da aplicação da ferramenta de retrocesso no método construtivo. Entretanto, a comparação dessas perdas para cada defeito que possa ocorrer nas redes tornaria o processo repetitivo e cansativo. Optou-se, portanto, por se realizar uma comparação dessas perdas apenas para as redes sem defeito e desconsiderando as restrições operacionais. Para o cálculo das perdas pelo método construtivo, foram usados fluxos de carga determinados pela soma de potências e por injeção de corrente, com e sem a utilização da ferramenta de retrocesso. Na Tabela 19 apresenta-se essa comparação.

Tabela 19 – Comparação das perdas ativas para as redes testes, sem defeito e após reconfiguração.

Observe que, à exceção da Rede de Dolloff, a ferramenta de retrocesso não altera muito os resultados das perdas. Já a utilização da forma de cálculo do fluxo de carga interfere diretamente nesses resultados.

Na Tabela 20 apresentam-se as operações de chaveamento sem que os limites operacionais sejam restritivos. Nessa situação, todas as operações de chaveamento são completas, variando apenas o número de operações. Observe que a Rede de Dolloff apresenta apenas uma operação de chaveamento quando o retrocesso não é considerado e duas operações com a aplicação dessa ferramenta. A Rede de Civanlar com dois alimentadores não precisar ser reconfigurada, ou seja, já se encontra na condição de perdas mínimas.

Caso teste Perdas (kW) – Método Construtivo Perdas (kW) –

Mét. de Abert. Laços Fluxo por Injeção de Corrente Fluxo por Soma de Potência

Sem retrocesso Com retrocesso Sem retrocesso Com retrocesso

Dolloff 249.22 214,64 265,35 225,61 214,64 Civanlar 2 alimentadores 305.91 305.91 326.32 326.32 305.91 Civanlar 3 alimentadores 546,65 546,65 603,74 603,74 526,71 Civanlar 3 alim./ capacitores 445,31 445,31 479,26 479,26 445,31 Glamocanin 247,44 247,44 282,46 282,46 247,44 Baran e Wu 127,37 127,37 142,27 142,27 127,96 Rede Fictícia 507,56 505,60 546,49 542,21 550,85

Capítulo 4 – Casos Testes

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Tabela 20 – Operações de chaveamento para reconfiguração das redes testes, sem defeito.

Obs.: A – abre chaves; F – fecha chaves.

Observe ainda que o cálculo utilizado para encontrar o fluxo de carga afeta as operações de chaveamento que ocorrem nas redes. As simplificações contidas nos cálculos de fluxo de carga dos algoritmos originais de reconfiguração, afetam os resultados da reconfiguração.

Caso teste Perdas (kW) – Método Construtivo Perdas (kW) –

Mét. de Abert. Laços Fluxo por Corrente Constante Fluxo por Soma de Potência

Sem retrocesso Com retrocesso Sem retrocesso Com retrocesso

Dolloff A 6 F5 A2,6- F3,5 A6- F5 A2,,6- F3,5 A2,6 F5,3 Civanlar 2 alimentadores A F A F A F A F A F Civanlar 3 alimentadores A 19 F 15 A 19 F 15 A 19 F 15 A 19 F 15 A 17,19 F 21,15 Civanlar 3 alim./ capacitores A 17,19

F 21,15 A 17,19 F 21,15 A 17,19 F 21,15 A17,19 F 21,15 A 17,19 F 21,15 Glamocanin A 11,10,9- F 14,12,5 A 11,10,9 F14,12,5 A 11,10,9 F 14,12,5 A11,10,9 F 14,12,5 A 10,11,9 F 14,5,12 Baran e Wu A 6,8,13,31 F 33,35,34,32 A 6,8,13,31 F 33,35,34,32 A 6,8,13,31 F 35,33,34,32 A 6,8,13,31 F 35,33,34,32 A 9,13,31,6 F 32,35,34,33 Rede Fictícia A 39,34,35,33 F 16,20,21,31 A 8,39,34,35,33 F 16,20,21,10,31 A 34,35,33 F 16,20,21 A 35,34,39 F 16,20, 31 A 34,35,39 F 20,31,16

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Conclusões e Sugestões para Trabalhos Futuros

No decorrer do desenvolvimento deste trabalho, várias ferramentas computacionais foram desenvolvidas, visando encontrar alternativas e métodos que pudessem agilizar o processo de reconfiguração de redes de distribuição quando da necessidade de recomposição do serviço em barras ilhadas devido a manutenção ou por defeito nessa rede. Concluiu-se que os métodos clássicos de reconfiguração relatados neste trabalho apresentavam sempre chaveamentos desnecessários para a recomposição do serviço, processos exaustivos de cálculos de fluxo de carga simplificados ou completos e tempo computacional gasto desnecessariamente no processo decisório do chaveamento das redes. A utilização de parâmetros de sensibilidade poderá, portanto, tornar-se um instrumento de grande importância em processos de reconfiguração que demandem recomposição do serviço em redes de distribuição.

Sugere-se como trabalho futuro uma comparação da metodologia desenvolvida neste trabalho com metodologias recentes, baseadas em metaheurísticas. Sugere-se ainda ampliar a utilização de parâmetros de sensibilidade para definir a aptidão ou a contribuição de indivíduos pertencentes a uma população característica de métodos baseados em metaheurísticas (algoritmos genéticos ou colônia de formigas).

A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a metodologia requer um tempo computacional muito reduzido. Esse fato permite incluir no processo decisório novos requisitos que são importantes para uma rápida implementação prática. Por exemplo, o acionamento de cada chave poderia ser penalizado pelo tempo necessário a sua efetivação, pela equipe de campo mais acessível.

Por outro lado, a junção dos algoritmos apresentados neste trabalho em um único programa poderá dar mais elementos de decisão para o operador do sistema quando ocorrer uma necessidade de reconfiguração, seja pela variação da carga, pela aplicação de bancos de capacitores, ou simplesmente para minimização das perdas na rede. Pode-se considerar também que esse programa poderá ser utilizado na fase de planejamento da rede, ao permitir que os vários arranjos propostos para a rede possam ser testados, bem como nos estudos de

Conclusões  e  Sugestões  para  Trabalhos  Futuros  

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posicionamento de dispositivos de proteção e comando, de recondutoramento da rede, no planejamento do atendimento da carga, etc.

No caso da recomposição do serviço em redes que contêm compensação capacitiva, o algoritmo funcionou corretamente. Há de se considerar ainda que na hipótese, improvável, de não convergência, a execução da reconfiguração não deixará de ser realizada, de vez que no atingimento do número máximo de iterações do fluxo de carga soma de potência, ou quando o afundamento de tensão nas barras torna-se muito grande, a execução passará a ser realizada através do cálculo do fluxo por injeção de corrente nas barras (modelo de corrente constante para a carga).

Tendo em vista que o objetivo do trabalho consistiu em demonstrar a validade da metodologia proposta, relativamente ao seu baixo custo computacional, a priorização de cargas não foi incluída no algoritmo. Assim, essa tarefa também fica como sugestão para trabalho futuro. Da mesma forma, critérios de confiabilidade que levem em consideração a taxa de falhas e o tempo médio de reparo dos componentes da rede, associados aos custos deverão ser aplicados, tendo em vista permitir a escolha de operações de chaveamento com o menor custo e maior vantagem financeira para a empresa concessionária de energia.

A automação das redes também deverá ser levada em consideração, levando-se em conta a priorização de operações com chaves automáticas telecomandadas. Neste sentido, deve-se buscar o atingimento do conceito de alimentadores autoregenerativos mencionado no Capítulo 1 deste trabalho, adaptando o programa para permitir que defeitos múltiplos possam ocorrer na rede e para que a reconfiguração ocorra após os consertos desses defeitos, na ordem temporal dessas ocorrências. Mas a reconfiguração automática também deverá ser pensada, mesmo quando nenhum defeito ocorra na rede, somente com a alteração do perfil da carga nessa rede.

A penetração da geração distribuída na redes de distribuição em média tensão, e também nas redes de baixa tensão, formando microredes, deverá ser analisada nos seus múltiplos detalhes, inclusive para o estabelecimento de critérios de chaveamento, participação dessa geração distribuída no atendimento à carga isolada, etc. O programa desenvolvido neste trabalho está apto a trabalhar com essa forma de geração, envolvendo tanto a média tensão como a baixa tensão da rede.

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