Alocação ótima de dispositivos limitadores de corrente de curto-circuito usando representação no nível de subestação

Abstract

Resumo: O constante crescimento do parque gerador e transmissor exige a realização contínua do cálculo.dos níveis de corrente de curto-circuito que circulam pelos disjuntores instalados nas subestações a fim de se sinalizar os que estão superadosNo entanto, as metodologias existentes para cálculo das correntes de curto-circuito utilizam o convencional modelo barra-ramo que impede a análise dos componentes internos às subestações, e que quando necessários devem ser feitos a parte, num processo dispendioso de tempo e de precisão. Para contornar estas questões, este trabalho propõe uma extensão da tradicional formulação matemática para cálculo de curto-circuito, de forma a torná-la capaz de processar redes modeladas no nível de subestação. Visando obter soluções para contornar as superações dos disjuntores internos às subestações, o trabalho também apresenta uma ferramenta para a alocação otimizada de dispositivos limitadores de corrente de curto-circuito - DLCCs, que são alocados neste trabalho através da utilização dos Algoritmos Genéticos Multiobjetivos - AGM, juntamente com a formulação do cálculo de curto-circuito no nível de subestação. Assim, o trabalho tem a capacidade de sinalizar os disjuntores superados e de informar a dimensão e disposição dos DLCCs para solucionar o problema de superação destes disjuntores.Esta metodologia foi testada no sistema de 5 barras e no sistema real de 291 barras, referente ao sistema elétrico do estado do Paraná.

Abstract: The constant growth of the power generation and transmission network requires continued calculation of the levels of short-circuit current through the circuit breakers installed in substations to signal possible overrating. Existing methodologies for calculating short-circuit currents, however, are based on the conventional bus/branch model that prevents the analysis of internal components of the substations, which should be conducted separately when needed, in a time consuming and detailed process. To contour these issues, this study proposes an extension of the traditional mathematical formula for short-circuit calculation to allow the processing of modeled networks at substation level. In order to solve the problem of circuit breakers overrating, the work also presents a tool for the optimized allocation ofCurrent Limiting Devices - CLDs, which will be allocated in this work through the Multiobjective Genetic Algorithm - MGA together with the calculation of short-circuit by substation level. Thus, the work has the ability to signal circuit breakers overrated and inform the size and disposition of DLCCs to solve the problem of overvaluation of these circuit breakers. This methodology was tested using systems of 5 buses and 291 buses that is the equivalent of the electric network of the Paraná at Brazil.