CONCLUSÕES

Esse trabalho desenvolveu uma metodologia para encontrar a alocação ótima de capa- citores em redes de distribuição de energia elétrica trifásicas e desbalanceadas. O conceito de otimalidade adotado está associado ao melhor compromisso entre os benefícios obtidos com a redução de perdas técnicas e o custo de capacitores. A denominação “redes desbalanceadas” refere-se a redes trifásicas em que cada uma das fases tem diferentes valores de cargas e atri- butos elétricos, decorrentes de caminhos físicos distintos e de desequilíbrios causados por geometria assimétrica na colocação dos cabos; são características que tendem a ganhar maior importância com as inovações associadas ao termo Smart Grids, que incluem a introdução em larga escala de pequenas fontes de geração distribuídas ao longo das redes. Nesses casos, os estudos para alocação ótima de capacitores devem considerar as características próprias de cada uma das fases e a diversidade dos seus parâmetros de acoplamento.

A metodologia desenvolvida propõe a decomposição do problema de otimização da alocação de capacitores em redes trifásicas desbalanceadas em três subproblemas de otimiza- ção distintos, abordando cada uma das fases. A etapa inicial da estratégia de decomposição é a avaliação do estado das redes através de um método para obtenção de fluxos de cargas em redes desbalanceadas, que define os fluxos de correntes e as tensões nas três fases das redes. Essas correntes e tensões são grandezas próprias a cada fase que incorporam de forma implí- cita as informações sobre cargas e acoplamentos trifásicos; elas permitem a definição de três subproblemas de alocação ótima de capacitores distintos, considerando separadamente cada uma das fases.

Os subproblemas de alocação ótima de capacitores são resolvidos através de uma re- leitura de método de programação dinâmica desenvolvido para alocação de capacitores em redes monofásicas com ramificações. O algoritmo generaliza as equações recursivas de pro- gramação dinâmica, denominadas atualmente equações de otimalidade de Hamilton-Jacobi- Bellman, usadas para encontrar a alocação ótima de capacitores nas barras da rede. A genera-

lização inclui nas equações recursivas de otimalidade a solução de subproblemas que definem a melhor distribuição dos fluxos de correntes capacitivas nas linhas que ramificam à jusante de cada barra. As funções que caracterizam as políticas ótimas são também generalizadas para incluir, além das decisões ótimas para alocação de capacitores, a melhor distribuição dos flu- xos capacitivos nos arcos que ramificam a jusante do nó.

Estudos de caso colocam a estratégia em perspectiva, resolvendo problemas de aloca- ção ótima de capacitores para redes primárias de distribuição propostas pelo Institute of Elec- trical and Electronics Engineers (IEEE), respectivamente de 13, 34, 37, 128 e 8500 barras. Os estudos de caso também incluem análises comparativas, que ilustram os benefícios do uso de representações trifásicas para redes desbalanceadas. Nessas análises comparativas observa- ram-se melhoras entre 1% e 3% nos valores das funções objetivo dos problemas ao comparar a alocação por equivalente unifilar com o modelo trifásico proposto.

Outro aspecto a destacar é que a metodologia encontrou soluções ótimas com tempos de processamento inferiores a 10 segundos para todos os problemas estudados, incluindo os de maior porte. Por outro lado, observou-se que os esforços computacionais para solução dos problemas crescem de forma aproximadamente proporcional às dimensões dos mesmos. Estes resultados são um forte argumento em favor da adequação da metodologia proposta para alo- cação ótima de capacitores em redes trifásicas desbalanceadas de porte real.

Os próximos passos da pesquisa incluirão o estudo simultâneo da alocação de capaci- tores fixos e chaveados. É uma etapa necessária para o estudo da localização e controle de capacitores em redes com gerações distribuídas intermitentes, ou com valores aleatórios.

Os tempos computacionais reduzidos da metodologia proposta permitem também a re- alização de estudos de alocações de capacitores com a presença de geração distribuída não controlável, através de simulações de Monte Carlo.

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