Allocation of power quality meters by genetic algorithms and Fuzzy sets theory

Abstract

Neste artigo é apresentada a aplicação de Algoritmos Genéticos (AGs) e Conjuntos Fuzzy no dimensionamento de sistemas para a monitoração de Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) em redes de transmissão de energia elétrica. De acordo com a metodologia proposta, são simulados diferentes tipos de curto-circuitos em diversos pontos, com o intuito de caracterizar o Sistema Elétrico de Potência (SEP) em avaliação com relação a ocorrência de VTCDs. Em seguida, diferentes configurações para o sistema de monitoração, isto é, número de medidores e barras em que os mesmos devam ser instalados, são avaliadas através de AGs, com o objetivo de garantir que ao menos um dos medidores seja sensibilizado para cada um dos curto-circuitos simulados. Duas formas de modelagem do AG são apresentadas, sendo uma utilizando vetores binários para a decisão da instalação de medidores nas barras do SEP e a outra utilizando vetores inteiros, para a indicação das barras do SEP em que devem ser instalados os medidores. É feita a comparação das duas modelagens, bem como a avaliação dos resultados fornecidos pela medologia para uma rede de transmissão real de 154 barras. A metodologia também é aplicada na rede teste de 30 barras do IEEE, de modo a permitir a comparação da mesma com trabalhos semelhantes na área.The aim of this article is to present the application of Genetic Algorithms (GAs) and Fuzzy Mathematical Programming in the design of voltage sag and swell monitoring systems for power transmission networks. The proposed methodology uses the simulation of different types of short-circuit in many different points of the power system, in order to characterize the system behavior towards the occurrence of voltage sags and swells. Then, different configurations for the monitoring system, i.e. number of monitors and buses where they are supposed to be installed, are assessed through GAs. Two different GA codifications are presented, namely one based on binary vectors, for the decision over the installation of a monitor in a specific bus of the power system and another based on integer vectors, in order to indicate in which buses the monitors should be installed. A comparison between the two models is presented. The evaluation of the methodology performance is determined for a real 154 bus transmission network. The methodology is also applied for the IEEE 30 bus network, in order to allow its comparison with a previous research work