Metodologia heurística construtiva para alocação de bancos de capacitores em sistemas de distribuição de energia elétrica

Abstract

Este artigo apresenta um algoritmo heurístico construtivo para a resolução do problema referente à alocação ótima de bancos fixos de capacitores em sistemas de distribuição. Inicialmente a natureza discreta do problema de alocação de capacitores é mitigada através do uso de uma função sigmoidal no intervalo [0,1] que é incorporada ao problema de fluxo de potência ótimo (FPO) através de modificações nas equações de fluxo de potência. O algoritmo proposto utiliza a técnica primal-dual de pontos interiores como ferramenta de solução do FPO. Baseado na sensibilidade fornecida pela função sigmoidal ponderada pelo carregamento da potência reativa do sistema de distribuição, a metodologia heurística proposta determina passo a passo a localização, a capacidade e o número de capacitores a serem instalados no sistema. A técnica proposta é aplicada a dois sistemas de distribuição de energia. Os resultados são comparados com os resultados obitidos através de um algoritmo genético.This paper presents a heuristic constructive algorithm to solve the discrete capacitor size and allocation problem in distribution systems. Initially the discrete nature of the capacitor allocation problem is mitigated by using a sigmoid function in the [0,1] interval which is incorporated into the optimum power flow (OPF) through modifications in the power flow equations. The proposed algorithm uses the primal-dual interior point technique to solve the OPF problem. Finally, the sensitivity obtained by sigmoid function which is weighted by the reactive loading of the distribution system, determines step by step the location, size and number of capacitors to be installed in the distribution system. The proposed technique is applied in two distribution systems. The results obtained are compared with the ones obtained using the genetic algorithm.