Um modelo multiobjetivo para o problema de alocação ótima de medidores de qualidade de energia elétrica visando a detecção de variações de tensão de curta duração na presença de simetrias.

Abstract

Uma das causas de conflitos entre as concessionárias de energia elétrica e seus clientes são as Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) causadas frequentemente por curtoscircuitos na rede. Essas variações podem ser sentidas a quilômetros de distância do local de falta e podem interferir em equipamentos sensíveis aos níveis de tensão de fornecimento, causando prejuízos enormes. Com o intuito de manter a competividade no mercado e atender as normas regulatórias com respeito à Qualidade da Energia Elétrica, as empresas estão investindo em sistemas de monitoramento permanente para suas redes. Dessa forma, os dados coletados podem ser utilizados para a melhoria da qualidade do produto e do serviço fornecido. Embora já existam vários métodos que determinam o número mínimo necessário de medidores de qualidade e seus locais de instalação na rede de forma a garantir a observação completa do sistema, muito pouco tem sido estudado sobre as simetrias entre condições de falta com relação a uma ou várias barras monitoradas. Este trabalho propõe um modelo de otimização multiobjetivo utilizando Programação Linear Inteira (PLI) para o problema supracitado, tratando não somente da minimização do custo do sistema de monitoramento como também da redução dessas ocorrências de simetria. O modelo proposto foi validado em redes amplamente conhecidas na literatura como sistemas teste IEEE e também em redes reais pertencentes à malha de transmissão do sistema interligado brasileiro. Desenvolveu-se um programa de análise de curto-circuito que faz a leitura dos dados dos sistemas elétricos e simula condições de falta com o objetivo de determinar o estado da rede no instante de ocorrência do curto-circuito e fornecer um banco de dados para o método de otimização. O problema foi resolvido de forma exata por meio do algoritmo ABCDO, que retornou soluções no diagrama de pareto em tempos computacionais compatíveis com o tempo da tomada de decisão, além de um custo de instalação reduzido e uma baixa ocorrência de simetrias. A implantação de sistemas de monitoramento com essas características permite que seus dados de medição sejam utilizados em programas de estimação de estado e localização de faltas com maior confiabilidade e precisão nos resultados.