DESEMPENHO DE ALGORÍTMO HEURÍSTICO NA OTIMIZAÇÃO DO TEMPO DE OPERAÇÃO DOS RELÉS DE SOBRECORRENTE

Resumo

A segurança e eficiência do Sistema Elétrico de Potência (SEP) são garantidas basicamente por esquemas de proteção comandados por relés. Relés tem função de identificar os defeitos, localizá-los de maneira precisa e alertar a operação do sistema para acionar a abertura de disjuntores, de modo a isolar o defeito, garantido seletividade. A proteção principal e de retaguarda nos sistemas de transmissão são associadas, sobretudo, a relés de sobrecorrente (RSs), mais especificamente relés de sobrecorrente de tempo mínimo inverso e relés direcionais. Entretanto, um dos problemas decorrentes da utilização desses relés diz respeito a sua coordenação, que visa obter a configuração ótima de atuação, a fim de que o menor número de consumidores fique sem o abastecimento de energia elétrica. Dois são os ajustes dos relés que necessitam ser otimizados: a configuração do multiplicador de tempo e a configuração do múltiplo de corrente. Logo, a otimização da coordenação dos RSs é definida como um problema de minimização do tempo de operação dos relés sob condições de seletividade (URDANETA; NADIRA; JIMENEZ, 1998). Nesse contexto, são aplicadas técnicas de otimização através de algoritmos heurísticos. A metodologia proposta para otimizar o tempo de coordenação dos RSs é a heurística bio-inspirada Cuckoo Search Algorithm (CSA). O CSA é um algoritmo de busca que se baseia no comportamento parasita de algumas espécies de pássaros cucos, combinada com o comportamento de voos de Lévy de algumas aves e insetos. Uma característica de reprodução dos cucos que chama atenção é a agressividade. Algumas espécies depositam seus ovos em ninhos comunitários e, muitas vezes, podem remover os ovos de outros pássaros para aumentar a probabilidade de sucesso nos seus próprios ovos, assim realizando a otimização. Este trabalho propõe a resolução do problema de coordenação dos relés de sobrecorrente através da utilização do Algortimo Cuckoo Search. O problema foi formulado para o sistema radial de quatro barras, onde definiu-se a função objetivo e condições de restrições do problema. O algoritmo foi implementado no software Matlab®, através do qual foram extraídos os resultados. Os resultados obtidos com a implementação do CSA foram satisfatórios quando comparados à heurísticas já implementadas na bibliografia para o mesmo sistema teste. Para o caso testado, a metodologia proposta obteve sucesso ao realizar a coordenação ótima dos relés, mantendo a seletividade do sistema de proteção, respeitando os ajustes e as restrições impostas ao problema. Os resultados mostram que a metodologia abordada é promissora, possibilitando encontrar soluções melhores ou muito próximas aos valores já obtidos em outros estudos e reportados na literatura.