Otimização em Dois Níveis em Sistemas de Distribuição Desequilibrados: Abordagem Multiobjetivo para Mitigação de Desequilíbrio e Desvios de Tensão
Otimização em Dois Níveis, Desequilíbrio de Tensão, Desvios de Tensão, Troca de Fases, Simulação Monte Carlo.
Este trabalho propõe uma abordagem hierárquica de otimização em dois níveis com o objetivo de aprimorar os indicadores de qualidade da energia elétrica em sistemas de distribuição, com ênfase na mitigação do desequilíbrio de tensão e dos desvios de tensão. No nível superior, o desequilíbrio de tensão é tratado por meio de trocas de fases nas barras trifásicas da rede, utilizando-se o Algoritmo Heurístico Multiobjetivo para Troca de Fases (AHMTF) proposto, desenvolvido para minimizar, de forma simultânea, o maior fator de desequilíbrio de tensão e o número de trocas de fases realizadas. No nível inferior, a redução dos desvios de tensão é obtida por meio do ajuste dos taps dos reguladores de tensão, cujas configurações ótimas são determinadas pelo Algoritmo Genético (AG). Durante o processo de otimização, os limites de tensão e de desequilíbrio estabelecidos pelo PRODIST são deliberadamente estreitados, com o intuito de gerar soluções mais robustas frente às flutuações na demanda dos consumidores. A metodologia é validada por meio da aplicação em três sistemas teste, modificados e altamente desequilibrados, do IEEE — com 13 barras, 123 barras e 9500 nós — e as soluções obtidas são comparadas ao cenário base por meio de análise estatística baseada em Simulação Monte Carlo, considerando variações nas cargas. Os resultados demonstram que a metodologia proposta é eficaz em manter os indicadores de qualidade dentro dos limites normativos em condições de carga constante e, sob variações na demanda, é capaz de eliminar ou reduzir significativamente tanto a probabilidade de ocorrência quanto a severidade das violações de tensão e desequilíbrio de tensão.