Otimização da parametrização de relés em sistemas radiais de distribuição de energia elétrica com utilização do algoritmo genético
Energy concessionaires are constantly seeking to expand and modernize power systems in face of new consumer demands and requirements established by the National Electric Energy Agency. The protection of electrical systems plays a fundamental role in the maintenance of this system and in the contr...
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| Outros Autores: | |
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| Publicado em: |
Brasil
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25575 |
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Proteção de sistemas Curtos circuitos Indicadores de continuidade Redes de distribuição Unidades de sobrecorrentes Filosofia da proteção CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Silva, Marcos Antonio de Araújo Otimização da parametrização de relés em sistemas radiais de distribuição de energia elétrica com utilização do algoritmo genético |
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Energy concessionaires are constantly seeking to expand and modernize power
systems in face of new consumer demands and requirements established by the
National Electric Energy Agency. The protection of electrical systems plays a
fundamental role in the maintenance of this system and in the control of its indicators.
Distribution systems have several physical and technical characteristics, such as the
operating time of the devices, load flows and short-circuit levels. In view of the great
diversity of these systems, the construction of a computational algorithm that assists
in the mathematical procedures of system parameters, or even that, generate a
previous automatic configuration of the devices is necessary in view of the wide
demand offered to the protection engineers. The algorithm was initially modeled in
order to determine the short-circuit currents in each primary protection device, as well
as to calculate the minimum currents of operation of the time-overcurrent units and the
timing adjustments of the relays. However, due to the great universe of possibilities of
adjustments offered by the code, it became necessary to use the techniques of
evolutionary biology in order to choose in this universe of possibilities the individual
that makes the parameterization of this system optimized. If in the first generation the
chosen individual does not match the optimal function, this population will be evolved
from the procedures of natural selection, crossing and mutation of the individuals,
present in the evolutionary techniques used in the Genetic Algorithms. It is expected
that the genetic coding when applied to microprocessor devices with appropriate time
interval characteristics according to standards, the algorithm is efficient and stable.
However, for feeder circuits where equipment timing is inadequate for a reliable study
of coordination and selectivity, changes in some initial timing parameters will be
suggested. If the absolute operation time of the feeder is minimized the procedure
performed by the algorithm will be considered valid and the configuration presented at
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In view of the great diversity of these systems, the construction of a computational algorithm that assists in the mathematical procedures of system parameters, or even that, generate a previous automatic configuration of the devices is necessary in view of the wide demand offered to the protection engineers. The algorithm was initially modeled in order to determine the short-circuit currents in each primary protection device, as well as to calculate the minimum currents of operation of the time-overcurrent units and the timing adjustments of the relays. However, due to the great universe of possibilities of adjustments offered by the code, it became necessary to use the techniques of evolutionary biology in order to choose in this universe of possibilities the individual that makes the parameterization of this system optimized. If in the first generation the chosen individual does not match the optimal function, this population will be evolved from the procedures of natural selection, crossing and mutation of the individuals, present in the evolutionary techniques used in the Genetic Algorithms. It is expected that the genetic coding when applied to microprocessor devices with appropriate time interval characteristics according to standards, the algorithm is efficient and stable. However, for feeder circuits where equipment timing is inadequate for a reliable study of coordination and selectivity, changes in some initial timing parameters will be suggested. If the absolute operation time of the feeder is minimized the procedure performed by the algorithm will be considered valid and the configuration presented at the end will be the best among all of the population. As concessionárias de energia elétrica buscam permanentemente ampliar e modernizar os sistemas elétricos de potência frente às novas demandas dos consumidores e exigências estabelecidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica. A proteção de sistemas elétricos tem papel fundamental na manutenção deste sistema e no controle de seus indicadores. Sistemas de distribuição possuem diversas particularidades físicas e técnicas, como o tempo de operação dos dispositivos, fluxos de carga e níveis de curto-circuito. Diante da grande diversidade destes sistemas, a construção de um algoritmo computacional que auxilie nos procedimentos matemáticos de parâmetros do sistema, ou ainda, que gere uma prévia configuração automática dos dispositivos, é necessária perante à ampla demanda ofertada aos engenheiros de proteção. O algoritmo foi modelado inicialmente com o objetivo de determinar as correntes de curto-circuito em cada dispositivo de proteção primária, assim como calcular as correntes mínimas de atuação das unidades de sobrecorrente temporizada e os ajustes de temporização dos relés. Porém, devido ao grande universo de possibilidades de ajustes oferecidos pelo código, fez-se necessária a utilização das técnicas da biologia evolutiva, com o intuito de escolher neste universo de possibilidades o indivíduo que torne a parametrização deste sistema otimizada. Se na primeira geração, o indivíduo escolhido não condisser com a função ótima, esta população será evoluída a partir dos procedimentos de seleção natural, cruzamento e mutação dos indivíduos, presentes nas técnicas de evolução utilizada nos Algoritmos Genéticos. Espera-se que a codificação genética, quando aplicada nos dispositivos microprocessados com característica de intervalo de tempo adequado segundo as normas, o algoritmo se mostre eficiente e estável. Já para os circuitos alimentadores nos quais a temporização dos equipamentos esteja inadequada para um estudo fidedigno de coordenação e seletividade, serão sugeridas mudanças de alguns parâmetros de temporização inicial. Caso o tempo de operação absoluto do alimentador seja minimizado, o procedimento realizado pelo algoritmo será considerado válido e a configuração apresentada ao final será a melhor entre todas da população. 2018-07-11T12:47:42Z 2018-07-11T12:47:42Z 2018-05-02 masterThesis SILVA, Marcos Antonio de Araújo. Otimização da parametrização de relés em sistemas radiais de distribuição de energia elétrica com utilização do algoritmo genético. 2018. 113f. Dissertação (Mestrado Profissional em Energia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25575 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA ELÉTRICA |