Aplicação das metaheurísticas Algoritmo Genético e Busca em Vizinhança Variável no dimensionamento ótimo de um sistema de backup híbrido para manutenção dos serviços auxiliares em subestações

• Processo: 22/04826-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2023
• Vigência (Término): 30 de junho de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: John Fredy Franco Baquero
• Beneficiário: Matheus Holzbach
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/02027-8 - Abordagem hierárquica para gerenciamento de cargas de serviços auxiliares em subestações durante cortes de energia, BE.EP.MS
• Assunto(s): Algoritmos genéticos Microrredes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: algoritmo genético | Busca em vizinhança variável | Dimensionamento ótimo | Microrredes | Serviços auxiliares | subestações | Otimização de sistemas elétricos

Resumo

As subestações de energia são um dos principais componentes do sistema elétrico de potência, permitindo conectar redes de diferentes níveis de tensão e exercendo funções de coordenação e controle de vital importância para a estabilidade do sistema. Nas subestações, os serviços auxiliares devem assegurar o suprimento das cargas que compõem os sistemas de monitoramento, comunicação e manobra. Em casos de contingência no fornecimento, as subestações requerem a manutenção dos serviços auxiliares para garantir funções essenciais no processo de recomposição, motivo pelo qual são usados sistemas de backup, compostos por fontes de alimentação que por muitas vezes utilizam grupo motor gerador suprido por combustíveis fósseis. Outra alternativa é a adoção de uma microrrede alimentada por um sistema híbrido, composto por fontes renováveis de energia (eólica e fotovoltaica) e baterias, agregando maior disponibilidade. No entanto, essa alternativa requer uma análise criteriosa para sua implantação devido ao seu custo e à intermitência das fontes geradoras. Nesse contexto, serão desenvolvidos dois métodos para dimensionamento ótimo de um sistema de backup híbrido para suprimento dos serviços auxiliares em uma subestação, considerando as condições de operação estática, baseados nas meta-heurísticas Algoritmo Genético e Busca em Vizinhança Variável. Os métodos levarão em conta as incertezas quanto à intermitência das fontes geradoras e a duração das faltas de energia. Se feita uma análise comparativa do desempenho da aplicação dessas meta-heurísticas no problema. Os critérios utilizados para a análise dos resultados serão o melhor custo-benefício considerando tanto o investimento como a capacidade de redução de inatividade da subestação em casos de contingência.