Alocação ótima de dispositivos de manobra e proteção para planejamento de sistemas de distribuição

The present work presents a methodology for the expansion planning of medium voltage electric power distribution systems through the optimal allocation of maneuvering and protectionequipment. Theproposalfitsintotheplanningphaseassociatedwithmaximizing reliability in energy supply, with minimum investment cost. The meta-heuristic and bioinspiredoptimizationtechniquecalledartificialimmunologicalsystemsisproposedinorder to efficiently treatthe discrete characteristicof the equipment allocation problem. A clonal selection algorithm, which make use of the fundamentals of the cited technique considering thecharacteristicsofdistributionnetworks,isused. Distributionreliabilityindicesareused toevaluatethequalityofcandidatesolutions,togetherwiththerespectiveinvestmentcosts. Therefore, the possible solutions are evaluated by searching for an adequate compromise between reliability and cost, both criteria considered in the procedures of the distribution of electric power related to the expansion planning. Restrictions such as the presence of certaindevicesatpre-specifiedpointsinthenetworkareobservedandmet. Theequipments contemplated are disconnecting and interconnecting switches, manual or automatic, circuit breakers, reclosers and fuses. Case studies with four test systems from the specialized literature are presented.O presente trabalho apresenta uma metodologia para o planejamento da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica de média tensão, através da alocação ótima de equipamentos de manobra e de proteção. A proposta se enquadra na fase de planejamento associada à maximização da confiabilidade no fornecimento de energia, com mínimo custo de investimento. A técnica de otimização meta-heurística e bio inspirada denominada sistemasimunológicosartificiaisépropostaparaaplicaçãoafimdetratardemodoeficiente a característica discreta do problema de alocação de equipamentos. Um algoritmo de seleção clonal, que aplica os fundamentos da técnica citada considerando as características deredesdedistribuição, éutilizado. Índicesdeconfiabilidadedadistribuiçãosãoutilizados para avaliar a qualidade de soluções candidatas, juntamente com os respectivos custos de investimento. Portanto, as possíveis soluções são avaliadas mediante a busca de um compromisso adequado entre confiabilidade e custo, ambos critérios considerados nos procedimentos da distribuição de energia elétrica referentes à planejamento da expansão. Restrições como a presença de determinados dispositivos em pontos pré-especificados da rede são observadas e atendidas. Os equipamentos contemplados são chaves seccionadoras e de interconexão, manuais ou automáticas, disjuntores e fusíveis. Estudos de casos com quatro sistemas teste conhecidos da literatura especializada são apresentados