Estudo e Implementação de um Esquema de Self-Healing em Sistemas Modernos de Distribuição de Energia Elétrica

• Processo: 15/12564-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Marcos Julio Rider Flores
• Beneficiário: Juan Camilo Lopez Amezquita
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/02196-0 - Estimação estocástica de demanda máxima a ser restaurada pelo sistema de self-healing: uma abordagem frequentista e Bayesiana, BE.EP.DR
• Assunto(s): Sistemas de distribuição de energia elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Esquema de self-healing | Otimização dos sistemas de distribuição | Serviço de restauração | Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é estudar e implementar um esquema eficiente de self-healing em sistemas de distribuição de energia elétrica trifásicos, usando a leitura dos medidores instalados na rede e considerando a presença dos geradores distribuídos (GD). Self-healing é a capacidade de um sistema de distribuição para se restaurar automaticamente em caso de uma falta permanente na rede, com mínima intervenção humana. Em função das leituras dos medidores inteligentes, o esquema de self-healing proposto deve: a) identificar a zona da rede onde existe uma falta permanente, b) estimar as injeções de potencia nos nós da rede, e c) gerar a sequência de operações das chaves instaladas ao longo do sistema para isolar a zona com falta e restaurar o serviço de energia do maior número de usuários desenergizados, no menor tempo possível e com mínima intervenção humana. Pretende-se desenvolver uma ferramenta computacional com um entorno gráfico amigável capaz de ler os dados elétricos e geo-referencias das redes trifásicas, a localização das fontes de GD, os medidores inteligentes e chaves remotamente controláveis e executar o esquema de self-healing proposto. O algoritmo de localização de faltas será baseado nas leituras dos medidores e dos indicadores de falta instalados na rede, e fornecerá a zona com falta permanente no sistema. Em seguida, um algoritmo de estimação de estado trifásico estimará as injeções de potencia nos nós em função das medidas registradas pelos medidores, considerando pseudo-medidas e restrições operativas do sistema. Conhecendo a localização da falta e as injeções de potencia nos nós da rede, o problema de restauração retornará a sequência de operações das chaves para levar o sistema até um estado restaurativo eficiente. Uma metodologia de otimização baseada na meta-heurística tabu search será implementada para resolver o problema de restauração com o objetivo de minimizar a demanda desenergizada após a falta, considerando as restrições operacionais da rede. O esquema proposto será testado usando um sistema teste e uma rede real da região de Campinas/SP.

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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LOPEZ, JUAN CAMILO; FRANCO, JOHN F.; RIDER, MARCOS J.; ROMERO, RUBEN. Optimal Restoration/Maintenance Switching Sequence of Unbalanced Three-Phase Distribution Systems. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 9, n. 6, p. 6058-6068, NOV 2018. (15/12564-1)

ACOSTA, JHAIR S.; LOPEZ, JUAN CAMILO; RIDER, MARCOS J.. Optimal Multi-Scenario, Multi-Objective Allocation of Fault Indicators in Electrical Distribution Systems Using a Mixed-Integer Linear Programming Model. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 10, n. 4, p. 4508-4519, JUL 2019. (15/12564-1, 15/26096-0)

ARIAS, NATALY BANOL; ROMERO, RUBEN; LOPEZ, JUAN CAMILO; RIDER, MARCOS J.; IEEE. Optimal Sizing of Stationary Energy Storage Systems Participating in Primary Frequency Regulation Markets. PROCEEDINGS OF THE 2018 IEEE PES TRANSMISSION & DISTRIBUTION CONFERENCE AND EXHIBITION - LATIN AMERICA (T&D-LA), v. N/A, p. 5-pg., 2018-01-01. (15/21972-6, 15/12564-1)

GIRALDO, JUAN S.; CASTRILLON, JHON A.; LOPEZ, JUAN CAMILO; RIDER, MARCOS J.; CASTRO, CARLOS A.. Microgrids Energy Management Using Robust Convex Programming. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 10, n. 4, p. 4520-4530, JUL 2019. (15/12564-1)

LOPEZ, JUAN CAMILO; VERGARA, PEDRO P.; LYRA, CHRISTIANO; RIDER, MARCOS J.; DA SILVA, LUIZ C. P.. Optimal Operation of Radial Distribution Systems Using Extended Dynamic Programming. IEEE Transactions on Power Systems, v. 33, n. 2, p. 1352-1363, MAR 2018. (15/09136-8, 15/12564-1)

VERGARA, PEDRO P.; LOPEZ, JUAN C.; RIDER, MARCOS J.; DA SILVA, LUIZ C. P.. Optimal Operation of Unbalanced Three-Phase Islanded Droop-Based Microgrids. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 10, n. 1, p. 928-940, JAN 2019. (15/09136-8, 15/12564-1)

WITTMANN, FERNANDO MARCOS; LOPEZ, JUAN CAMILO; RIDER, MARCOS J.. Nonintrusive Load Monitoring Algorithm Using Mixed-Integer Linear Programming. IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS, v. 64, n. 2, p. 180-187, MAY 2018. (15/12564-1)

LOPEZ, JUAN CAMILO; RIDER, MARCOS J.; SHEN, FEIFAN; WU, QIUWEI; IEEE. Distributed Service Restoration of Active Electrical Distribution Systems using ADMM. 2019 IEEE POWER & ENERGY SOCIETY INNOVATIVE SMART GRID TECHNOLOGIES CONFERENCE (ISGT), v. N/A, p. 5-pg., 2019-01-01. (15/12564-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

AMEZQUITA, Juan Camilo Lopez. Designing and implementation of a self-healing scheme for modern electrical ditribution systems. 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Campinas, SP.