Uma contribuição à otimização da transmissão de energia elétrica com foco na qualidade da tensão

It is well known that the electrical energy transmission procedures make use of traditional overhead lines. The operation performances of these lines are strongly dependent on their equivalent inductances and capacitances which are strictly tight to the concept of reactive energy consumption and generation. Due to the relationship between this type of energy and the operational voltage levels, it is quite straightforward that the voltage quality standards are directly linked to the constructive characteristics of the overhead lines. Within this context and considering the main target of this dissertation, focusing the optimization of transmission energy procedures without ignoring the voltage quality matters, the present research makes use of a modern technical approach based on Genetic Algorithm (GA) to look for the best physical arrangement for a given transmission line, without forgetting the power quality requirements. In addition to an introductory chapter related to classical principles leading to the line equivalent inductances and capacitances, the methods to cope with optimization processes are described with emphasis to the mentioned GA. Using this approach, a computational program is obtained and tests are conduct to highlight its application. Two distribution lines are considered a 34.5 and a 138 kV line. Throughout these examples the software potentiality is clearly shown and the gains on power transmissibility are illustrated.Mestre em CiênciasNos sistemas elétricos a transmissão de energia elétrica realiza-se, principalmente, através de linhas aéreas, as quais, através de suas indutâncias e capacitâncias próprias, consomem ou geram energia reativa. Diante da reconhecida correlação entre tal energia e os níveis das tensões, fica evidenciado que, os indicadores atrelados com a qualidade da tensão no sistema estão, intimamente, relacionados com as características construtivas das linhas aéreas de transmissão. Neste contexto e, em vista do tema central desta dissertação, o qual encontra-se direcionado ao estabelecimento de meios para a busca de configurações físicas construtivas de linhas fundamentadas na tecnologia das transmissões, em que pese a otimização da transmissibilidade de energia, procurou-se correlacionar, de um lado, os métodos de busca das melhores estruturas de linhas que conduzam a ganhos de potência transferida, sem ignorar, de outro lado, os parâmetros de desempenho das soluções encontradas. Neste particular, adicionalmente à apresentação de uma síntese dos equacionamentos clássicos, visando à obtenção das indutâncias e capacitâncias representativas de uma dada estrutura, a dissertação pauta pela discussão de métodos modernos de otimização de processos, com destaque à utilização dos denominados Algoritmos Genéticos (AG). Com base nesta metodologia, é obtido um aplicativo computacional focando a maximização da potência transmissível, cujo uso é exemplificado através de aplicações que motivaram a presente pesquisa, a saber, sistemas de transmissão de 34,5kV e 138kV, portanto, no contexto de distribuição de energia. Através destes estudos procura-se destacar a potencialidade e versatilidade do método e constatados níveis ilustrativos de ganhos na transmissibilidade de potência para as condições de contorno adotadas