Priorização dinâmica e espacial de alimentadores para o corte seletivo de carga em redes de distribuição/Dynamic and espacial prioritization of feeders to selective load-shedding in distribution networks

Authors

  • Fulvio Maschio
  • Alexandre Rasi Aoki
  • Luciano Cavalcante Siebert

DOI:

https://doi.org/10.34115/basrv4n6-011

Keywords:

fluxo de potência ótimo, priorização fuzzy, corte de carga, ERAC, PCMC, rede de distribuição.

Abstract

Para manter o balanço entre consumo e oferta de energia em curto prazo é necessário um planejamento da operação, que está sujeito a imprevistos que interferem em sua dinâmica. Grandes eventos no Sistema Interligado Nacional podem ter como consequências variação em sua frequência e tensão, e os centros de operação em tempo real devem agir de forma rápida e eficaz para evitar consequências mais graves, como o colapso do sistema. Para isso, os órgãos reguladores estabelecem procedimentos que devem ser respeitados pelos agentes do sistema elétrico, entre eles o Esquema Regional de Alívio de Carga e o Plano de Corte Manual de Carga. Para auxiliar os responsáveis na elaboração desses procedimentos, este trabalho propõe uma metodologia alternativa de corte seletivo de carga de alimentadores em redes de distribuição, baseado na sua localização e carregamento instantâneo. Duas abordagens foram utilizadas para distribuir o montante de corte de carga de alimentadores, uma utilizando fluxo de potência ótimo e outra através de uma divisão proporcional pela região geoelétrica. A priorização dos alimentadores foi desenvolvida utilizando lógica fuzzy, tendo como dados de entrada a quantidade de consumidores por classe de consumo, as potências máxima e instantânea, indicadores de continuidade e a distância para a região central. O modelo utilizou dados reais atualizados de um sistema de 406 subestações, 615 linhas e 2076 alimentadores, atingindo os resultados para todos os cortes de carga solicitados e eliminando cortes desnecessários em subestações. A vantagem do fluxo de potência ótimo em relação à divisão proporcional pela região geoelétrica é ser uma metodologia mais robusta, com parâmetros elétricos definidos visando minimizar o impacto no Sistema Interligado Nacional. A lógica fuzzy mostrou-se uma alternativa para priorização dos alimentadores, uma vez que seu resultado não necessita de outro critério de desempate para alimentadores em uma mesma subestação, e quando agrupados por região, poucos casos. A utilização de variáveis como potência instantânea, georreferenciamento do alimentador e indicadores de continuidade como variáveis de priorização de alimentadores representa uma melhoria nas metodologias atualmente utilizadas, pois traz dinamismo para atualização dos procedimentos, redução dos impactos no corte de carga e isonomia aos consumidores.

References

ANEEL. PRODIST - Módulo 4 - Pocedimentos Operativos do Sistema de Distribuição. , 2010. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br>. .

ANEEL. Manual de Controle Patrimonial do Setor Elétrico. , 2015. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br>. .

BROLIN, L. C. Análise de Planos de Corte de Carga Através de Métodos Diretos. , p. 95, 2010.

BRUCH, M.; KUHN, M.; SCHMID, G. Power Blackout Risks. Cro Forum, , n. November, p. 32, 2011.

CALDERARO, V.; GALDI, V.; CORTES-CARMONA, M.; PALMA-BEHNKE, R. Fuzzy load-shedding strategy in distribution systems. International Conference on Intelligent Systems Design and Applications, ISDA, , n. 5, p. 319–324, 2011.

EPE. Balanço Energético Nacional 2019. , 2019. Disponível em: <http://www.epe.gov.br>. .

GANESHPRASAD, G. G.; PILLAPPA, S. N.; RAO, K. U.; JAYAPRAKASH, G.; BHAT, S. H. Time priority based optimal load shedding using genetic algorithm. Fifth International Conference on Advances in Recent Technologies in Communication and Computing (ARTCom 2013). Anais... . p.301–308, 2013. Institution of Engineering and Technology.

MASCHIO, F.; SIEBERT, L. C.; AOKI, A. Sistema seletivo de corte de carga utilizando Fluxo de Potência Ótimo e Lógica Fuzzy. Anais do 14o Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente. Anais... , 2019. Galoa. Disponível em: <https://proceedings.science/proceedings/100113/_papers/111406>. .

MIKILITA, M. A. S. Um modelo de fluxo de potência ótimo para minimização do corte de carga, 2005. (Dissertação de Mestrado) UFPR.

ONS. MPO Módulo 10 - Submódulo 10.22 - Elaboração do Plano de Corte Manual de Carga no Sistema Interligado Nacional. , 2015. Disponível em: <http://www.ons.org.br/>. .

ONS. MPO Módulo 10 - Submódulo 10.10 - Gerenciamento da Carga. , 2016. Disponível em: <http://www.ons.org.br/>. .

ONS. MPO Módulo 10 - Submódulo 10.21 - Gerenciamento da Carga para Controle de Frequência no Sistema. , 2018. Disponível em: <http://www.ons.org.br/>. .

REDDY, G. H.; CHAKRAPANI, P.; GOSWAMI, A. K.; DEV CHOUDHURY, N. B. Prioritization of load points in distribution system considering multiple load types using fuzzy theory. IEEE International Conference on Fuzzy Systems, p. 1–6, 2017.

SANAYE-PASAND, M.; DAVARPANAH, M. A new adaptive multidimensioanal load shedding scheme using genetic algorithm. Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 2005. Anais... . p.1974–1977, 2005. IEEE.

SILVA, A. C. DA; MARQUES, R.; JARDIM, M. DA C. Esquema de Corte para Alívio de Carga. XXII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica. Anais... , 2016. Curitiba.

VELOZA, O. P.; SANTAMARIA, F. Analysis of major blackouts from 2003 to 2015: Classification of incidents and review of main causes. Electricity Journal, v. 29, n. 7, p. 42–49, 2016. Elsevier Inc.

VIEIRA, S. K. B.; DAMASCENO, R.; SOUZA; et al. Plano de Corte Manual de Carga. XXII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica. Anais... . p.1–12, 2016. Curitiba.

YAMASHITA, K.; JUAN LI; ZHANG, P.; LIU, C.-C. Analysis and control of major blackout events. 2009 IEEE/PES Power Systems Conference and Exposition. Anais... . p.1–4, 2009. IEEE.

Published

2020-11-11

How to Cite

Maschio, F., Aoki, A. R., & Siebert, L. C. (2020). Priorização dinâmica e espacial de alimentadores para o corte seletivo de carga em redes de distribuição/Dynamic and espacial prioritization of feeders to selective load-shedding in distribution networks. Brazilian Applied Science Review, 4(6), 3417–3434. https://doi.org/10.34115/basrv4n6-011

Issue

Section

Original articles