Este artigo apresenta uma metodologia para solução do problema de restabelecimento de Sistemas de Distribuição de Energia após a ocorrência de um defeito. Trata-se de um problema de programação não linear inteira mista de difícil solução pelos métodos tradicionais. Na metodologia proposta, as variáveis discretas do problema são modeladas como uma função contínua, permitindo que o problema possa ser resolvido utilizando-se o Método Primal-Dual de Pontos Interiores. No processo de solução, inicialmente utiliza-se teoria de grafos para determinar as áreas isoladas e os laços no sistema. Em seguida, as chaves são fechadas com base em um índice obtido através do Fluxo de Potência Ótimo (FPO). O problema é resolvido passo a passo de tal forma que uma sequência viável de operação é fornecida no final do processo. Testes e comparações são realizados mostrando a eficiência da metodologia proposta.

This paper proposes a methodology to solve the Distribution System restoration problem after a fault. This is a Mix Integer Non-Linear optimization problem which poses considerable challenges to traditional methods. The approach described in this paper models the discrete variables of the problem as continuous functions, thus the problem can be solved using the Primal-Dual Interior Point method. The proposed methodology uses graph theory to identify isolated areas and loops in the system. System switches are closed based on a index, obtained from an Optimum Power Flow (OPF) algorithm. The problem is solved step-by-step, providing a feasible switching operation sequence. The proposed method are tested and comparisons show the efficcience and robustness of the algorithm.

Neste trabalho apresenta-se uma nova metodologia para análise em regime permanente de sistemas elétricos a n-condutores, com capacidade de modelar diversas características de redes e componentes encontrados nos sistemas elétricos de potência. A metodologia tem se mostrado eficiente e robusta, possuindo aplicação bastante geral, podendo ser utilizada para analisar sistemas equilibrados ou desequilibrados, radiais ou reticulados, de transmissão, subtransmissão, distribuição ou industriais, inclusive sistemas de grande porte. A metodologia proposta foi chamada de Método de Injeção de Correntes a N Condutores - MICN e é baseada no Método de Injeção de Correntes em coordenadas retangulares, definida diretamente em coordenadas de fase e usa o método de Newton-Raphson no processo de solução.

In this work a new methodology for steady state analysis of n-conductor electrical systems is presented, with the capability to model a variety of components found in electrical power systems. The methodology is shown to be efficient and robust, with general application and it can be used to analyze balanced or unbalanced systems, radial or meshed, of transmission, sub-transmission, distribution or industrial, including large-scale power systems. The proposed methodology was called the N Conductor Current Injection Method - NCIM and is based on the Current Injection Method in rectangular coordinates, formulated directly in phase coordinates and uses the Newton-Raphson method as a solution process.

Este trabalho propõe a modelagem de Elos de Corrente Contínua (HVDC, High Voltage Direct Current Link) para análise harmônica em sistemas elétricos de potência através de uma formulação no domínio da freqüência com representação completa e explícita dos sistemas CA e CC, bem como das características não-lineares dos conversores de potência. O desenvolvimento do modelo proposto é baseado no Método de Injeção de Correntes Trifásico Harmônico (MICTH) e permite a simulação sistêmica de redes CA com elo CC de alta complexidade, como sistemas com conversores de 12 pulsos e assíncronos. Os resultados das simulações do modelo proposto, no domínio da freqüência, foram validados a partir de comparações com resultados obtidos pelo ATP (Alternative Transients Program) no domínio do tempo.

This work proposes the modeling of High Voltage Direct Current Link (HVDC) for harmonic analysis in AC electrical power systems using frequency domain formulation with complete and explicit representation of the AC and DC networks, as well as, the converters non-linear characteristics and their harmonic interdependences. The proposed model development is based on the Three-phase Harmonic Current Injection Method (THCIM) and it allows the systemic simulation of AC networks with DC link of high complexity, as 12-pulse converter systems and asynchronous AC connection. The proposed model simulation results, in frequency domain, were validated against ATP (Alternative Transients Program) results, in time domain simulation.

Este trabalho apresenta uma metodologia, baseada nas equações de injeção de correntes (MICT), para o cálculo do fluxo de potência harmônico trifásico em sistemas elétricos equilibrados e desequilibrados (MICTH). A metodologia desenvolvida emprega o método iterativo de Newton-Raphson para obter a solução do sistema de equações não-lineares, onde o sistema matricial é formado por blocos relativos às freqüências harmônicas investigadas. Dessa maneira é possível representar as interações entre as componentes harmônicas de diferentes freqüências. Em paralelo foram desenvolvidos modelos dos principais dispositivos lineares e não-lineares conectados aos sistemas elétricos de potência. O MICTH (Método de Injeção de Correntes Trifásicas Harmônicas) e os modelos de componentes foram implementados em C++, com programação orientada a objetos, e utilizando técnicas de programação esparsa. Os resultados das simulações, no domínio da freqüência, obtidos com o programa MICTH foram validados a partir de comparações com resultados de simulações, no domínio do tempo, obtidos com o programa ATP/EMTP (Alternative Transients Program of Electromagnetic Transients Program).

This work presents a methodology, based on the current injection equations (MICT), for the calculus of the harmonic power flow in three-phase, balanced and unbalanced, electric power systems (MICTH). The developed methodology uses the Newton-Raphson method to obtain the solution of a set of non-linear equations, where the matrix system is built in a blocked form for each harmonic frequency. This mathematical approach permits to represent the interaction between harmonic components of different frequencies. It was also developed models for the main linear and non-linear devices connected to the electric power systems. The MICTH (Three-Phase Harmonic Current Injection Method) and the devices models were implemented in C++ using object-oriented and sparse-matrix programming techniques. The simulation results of the MICTH, obtained in the frequency domain, were validated with simulation results of the ATP/EMTP (Alternative Transients Program of Electromagnetic Transients Program), obtained in the time domain.

Este artigo apresenta uma nova metodologia de Reconfiguração de Sistemas de Distribuição (RSD) baseada na utilização do Fluxo de Potência Ótimo (FPO) no qual o status das chaves (aberto/fechado) é representado através de funções contínuas. Na metodologia proposta, todas as chaves são consideradas inicialmente fechadas e a partir dos resultados fornecidos pelo FPO, utiliza-se uma técnica heurística para determinar o próximo laço a ser quebrado através da abertura de uma chave. A lista de chaves candidatas a abertura é atualizada e o processo descrito anteriormente é repetido até que todos os laços sejam quebrados, tornando o sistema radial. Este trabalho apresenta resultados e comparações utilizando-se sistemas publicados em três artigos técnicos clássicos encontrados na literatura e em um artigo prévio do autor. Resultados obtidos em sistemas reais de distribuição também serão apresentados.

This paper presents a new approach for distribution system reconfiguration (DSR) based on optimum power flow (OPF) in which the branch statuses (open/close) are represented by continuous functions. In the proposed approach, all branches are initially considered closed and from the OPF results a heuristic technique is used to determine the next loop to be broken by opening one switch. Then the list of switches that are candidates to be opened is updated and the above process is repeated until all loops are broken, making the distribution system radial. The paper includes results and comparisons on test systems utilized in three classical papers published in the technical literature, as well as in a previous paper by the authors. Results obtained on a real large scale distribution system are also presented.