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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2013.tde-14052013-094113
Document
Author
Full name
Wellington Maycon Santos Bernardes
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2013
Supervisor
Committee
Asada, Eduardo Nobuhiro (President)
Mantovani, José Roberto Sanches
Vieira Junior, José Carlos de Melo
Title in Portuguese
Algoritmo enxame de partículas discreto para coordenação de relés direcionais de sobrecorrente em sistemas elétricos de potência
Keywords in Portuguese
Coordenação
Enxame de partículas discreto
Metaheurística
Otimização
Proteção de sistemas elétricos
Relés direcionais de sobrecorrente
Sistemas elétricos de potência malhados
Abstract in Portuguese
Este trabalho propõe uma metodologia baseada em técnicas inteligentes capaz de fornecer uma coordenação otimizada de relés direcionais de sobrecorrente instalados em sistemas de energia elétrica. O problema é modelado como um caso de programação não linear inteira mista, em que os relés permitem ajustes discretizados de múltiplos de tempo e/ou múltiplos de corrente. A solução do problema de otimização correspondente é obtida através de uma metaheurística nomeada como Discrete Particle Swarm Optimization. Na literatura técnico-científica esse problema geralmente é linearizado e aplicam-se arredondamentos das variáveis discretas. Na metodologia proposta, as variáveis discretas são tratadas adequadamente para utilização na metaheurística e são apresentados os resultados que foram comparados com os obtidos pelo modelo clássico de otimização implementado no General Algebraic Modeling System (GAMS). Tendo em vista os aspectos observados, o método permite ao engenheiro de proteção ter um subsídio adicional na tarefa da coordenação dos relés direcionais de sobrecorrente, disponibilizando uma técnica eficaz e de fácil aplicabilidade ao sistema elétrico a ser protegido, independentemente da topologia e condição operacional.
Title in English
Discrete particle swarm algorithm for directional overcurrent relays coordination in electric power system
Keywords in English
Coordination
Directional overcurrent relays
Discrete particle swarm
Electrical system protection
Meshed electric power system
Metaheuristic
Optimization
Abstract in English
This work proposes a methodology that based on intelligent technique to obtain an optimized coordination of directional overcurrent relays in electric power systems. The problem is modeled as a mixed integer nonlinear problem, because the relays allows a discrete setting of time and/or current multipliers. The solution of the proposed optimization problem is obtained from the proposed metaheuristic named as Discrete Particle Swarm Optimization. In scientific and technical literature this problem is usually linearized and discrete variables are rounded off. In the proposed method, the discrete variables are modeled adequately in the metaheuristic and the results are compared to the classical optimization solvers implemented in General Algebraic Modeling System (GAMS). The method provides an important method for helping the engineers in to coordinate directional overcurrent relays in a very optimized way. It has high potential for the application to realistic systems, regardless of topology and operating condition.
 
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Wellington.pdf (7.03 Mbytes)
Publishing Date
2013-05-23
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • BERNARDES, Wellington M. S., et al. Ajuste Otimizado de Relés Direcionais de Sobrecorrente via Particle Swarm Optimization. In XIX Congresso Brasileiro de Automática (CBA) [CD-ROM], 29, Campina Grande, PB, 2012. Campina Grande, PB : Sociedade Brasileira de Automática, 2012. p. 4573-4580. ISBN: 978-85-8001-069-5.
  • BERNARDES, Wellington M. S., et al. Discrete metaheuristic for coordination of directional overcurrent relays in meshed systems [doi:10.1109/ISGT-LA.2013.6554477]. In 2013 IEEE PES Conference on Innovative Smart Grid Technologies (ISGT Latin America) [online], 1, Sao Paulo, Brazil, 2013. Sao Paulo, Brazil : IEEE, 2013. p. 1-8. ISBN 978-1-4673-5273-4.
  • SANTOS, Fabio M. P., et al. Coordenação de Relés Direcionais de Sobrecorrente por meio de Evolutionary Particle Swarm Optimization. In XV Encuentro Regional Iberoamericano del CIGRÉ (XV ERIAC) [CD-ROM], 15, Foz do Iguaçu, PR, 2013. Foz do Iguaçu, PR : CIGRÉ - Brasil, 2013. p. 1-8.
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