Alocação de bancos de capacitores em redes primária e secundária de energia elétrica

Abstract

Resumo : Devido ao aumento crescente do consumo de energia elétrica, as concessionárias de distribuição de energia elétrica enfrentam dificuldades para controlar o fator de potência do sistema de distribuição, manter níveis de tensões adequados e patamares aceitáveis de perdas ativas do sistema. Para mitigar esses problemas utilizam-se equipamentos para fazer a racionalização da potência reativa do sistema, os Bancos de Capacitores (BCs). Neste trabalho, busca-se otimizar a alocação de BCs em redes primária e secundária de sistemas de distribuição baseada em Algoritmos Genéticos (AGs), juntamente com o método de fluxo de potência da somas das correntes (SDC). A estratégia adotada via AGs para alocação dos BCs, nos vircuitos primário e secundário de uma rede de distribuição, contempla as condições de simulação: alocação apenas no circuito primário, alocação apenas no circuito secundário e alocação mista; escolha do tipo de BC (fixo ou automático); tamanho do BC (kvar) e local de instalação (barra). Aformulação matemática para esta metodologia é baseada em critérios de minimização dos custos das perdas de potência ativa, das penalizações por violação de tensão, dos custos dos equipamentos e maximização do aumento do consumo nas cargas dos circuitos secundários. Os resultados para a metodologia proposta são apresentados para sistemas de distribuição (13,8 kV/127 V) radiais de 16 e 90 barras

Abstract : Due to the increasing consumption of electrical power, the power utilities have difficulties to control the power factor of the distribution systems, maintain adequate voltage levels and acceptable active power losses. In order to mitigate reactive power problems, utilities install Capacitor Banks (CB) in their distribution systems. The aim of this work is to optimize CB’s allocation in medium and low voltage systems using Genetic Algorithm together with the Sum of Currents Power Flow (SOC). The strategy of using GA to allocate CB in the primary or secondary distribution network includes the following assumptions: CB allocation only in the primary system, CB allocation only in the secondary system or allocation in both systems, the selection of the type of CB (fixed or automatic), reactive power (kVAr) and the place of installation (bar). The mathematical formulation used in this approach is based on the criteria of minimum costs due to active power losses, penalties due to violation of voltage levels, the total cost of the equipments and the maximization of the increase on the power consumed in the secondary loads. The results obtained using the proposes methodology are presented for a radial distribution system (13,8 kV/127 V) with 16 and 90 bars