Optimized fault indicators allocation in power distribution networks considering the presence of distributed generators

Orientador: Madson Cortes de AlmeidaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: A continuidade de serviço das redes de distribuição de energia elétrica é essencial aos consumidores. Porém, uma falta pode provocar a interrupção no fornecimento de energia, fazendo com que a distribuidora deixe de fornecê-la enquanto a falta não for reparada. Os indicadores de falta são dispositivos que auxiliam na localização das faltas e, assim, ajudam a reduzir o tempo das interrupções. Nos últimos anos tem havido aumento da instalação de geração distribuída nas re-des de distribuição. Consequentemente, as correntes das faltas que eram exclusivamente a contribuição da subestação agora também podem ser as contribuições dos geradores distribuí-dos. Desse modo, a aplicação de indicadores de falta em redes de distribuição deve ser revis-ta, já que os indicadores não são capazes de identificar a direção das correntes das faltas. Este trabalho apresenta estudos sobre a alocação otimizada de indicadores de falta em redes de distribuição contendo geradores distribuídos. Inicialmente, é proposta uma meto-dologia para a alocação dos indicadores de falta em redes sem a presença de geradores distri-buídos. Essa metodologia, baseada em Algoritmos Genéticos, visa a minimização do desloca-mento das equipes de manutenção durante a localização das faltas. Em seguida, são verifica-dos os impactos da instalação de geração distribuída no funcionamento dos indicadores de falta convencionais e é proposto um mecanismo para a concepção de um indicador de falta direcional. Por fim, é apresentada uma metodologia, baseada no Algoritmo Genético NSGA-II, para a alocação otimizada de indicadores de falta convencionais e direcionais em redes de distribuição contendo geradores distribuídosAbstract: The continuity of service in electrical distribution networks is essential to consum-ers. However, a fault may cause the interruption of these networks and utilities cannot supply electrical energy while the fault is not repaired. Fault indicator are devices that help the faults localization and therefore they contribute to reduce the interruption time. In recent years the installation of distributed generation in distribution networks has increased. Consequently, fault current flows that were typically the contribution of substation may now be the contribution of distributed generators. Thus the application of fault indicators in distribution networks should be reviewed, since conventional fault indicators are not able to identify the direction of fault currents. This dissertation presents studies on the optimal allocation of fault indicators in dis-tribution networks considering distributed generators. Initially, it is proposed a methodology for the fault indicators allocation in networks without the presence of distributed generators. This methodology, based on Genetic Algorithms, aims to minimize the paths run by maintenance crews during faults localization. Then it is verified the impacts of distributed generation on con-ventional fault indicators operation and it is proposed a mechanism for the development of a directional fault indicator. Finally, a method based on Genetic Algorithm NSGA-II is presented for the optimal allocation of conventional and directional fault indicators in distribution net-works with distributed generatorsMestradoEnergia EletricaMestre em Engenharia Elétric