A avaliação da confiabilidade de sistemas de potência compostos têm sido realizada utilizando critérios e métodos determinísticos e probabilísticos. A avaliação da confiabilidade sob o enfoque do bem estar é uma nova proposta que combina critérios determinísticos com metodologias probabilísticas e define os estados do sistema como saudáveis, marginais ou de risco. Este trabalho apresenta a avaliação da confiabilidade composta sob o enfoque do bem-estar utilizando simulação Monte Carlo Não-Seqüencial. É assumida a hipótese de coerência do sistema e os índices de freqüência são calculados utilizando o método da probabilidade condicional. A avaliação do desempenho do sistema é feita através da solução do fluxo de potência pelo método de Newton-Raphson e da solução do fluxo de potência ótimo pelo método dos Pontos Interiores. São apresentados resultados para o sistema IEEE-RTS com e sem curva de carga. Demonstra-se que tanto a método escolhido como a hipótese assumida são válidos e fornecem uma alternativa eficiente para a análise do bem-estar de sistemas de grande porte.

The reliability evaluation of composite power systems has been historically assessed using deterministic and probabilistic criteria and methods. The well-being approach was recently proposed in order to combine deterministic criteria with probabilistic methods and evaluates the system by healthy, marginal and risky states. This paper presents the composite reliability evaluation by the well-being approach using the non-sequential Monte Carlo simulation. It is assumed that the system is coherent and the frequency and duration indices are calculated using the conditional probability method. The system adequacy is evaluated by the Newton-Raphson power flow method and the interior point optimal power flow method. Results are presented for the IEEE-RTS system with and without load curve. It is demonstrated that the evaluation method as well as the assumed hypothesis are valid and provides an efficient alternative for the well-being analysis of large scale power systems.

Este artigo apresenta uma metodologia para auxiliar nos estudos de limitação de correntes de curto-circuito em sistemas elétricos com problemas de superação de disjuntores, através da alocação ótima de dispositivos limitadores. O problema de otimização é solucionado aplicando-se Algoritmos Genéticos e levando em consideração os requisitos de custo mínimo, alocação de um número mínimo de dispositivos e a máxima redução da corrente de curto-circuito. A detecção da superação do disjuntor é feita pela análise tanto da corrente de curto-circuito que o disjuntor deve interromper como também da relação X/R do sistema. O modelo computacional desenvolvido utiliza de modo integrado o programa ANAFAS do CEPEL, mantendo a compatibilidade com as bases de dados utilizadas em estudos de curto-circuito no setor elétrico brasileiro. Os resultados obtidos com o sistema IEEE14 e com um sistema real brasileiro de grande porte comprovam a robustez do modelo, apresentando soluções que satisfazem às restrições com custo de investimento reduzido para todos os cenários analisados.

This paper presents a methodology for helping in short-circuit limiting studies via the indication of the optimal allocation of fault current limiters in systems where the breaker interruption capability is exceeded. The methodology is modeled as an optimization problem using Genetic Algorithms, taking into consideration the objectives of minimum cost, minimum number of allocated fault current limiters and maximum reduction of the short-circuit level at the system buses. The computational tool developed uses the ANAFAS program to calculate the short-circuit current in order to keep the compatibility with the data base used in short-circuit studies in the Brazilian electricity sector. The methodology has been tested using the IEEE14 system and an actual Brazilian system. The results have confirmed the robustness of the methodology in finding solutions that satisfy the constraints with reduced investments cost for all the analyzed scenarios.

Este trabalho apresenta um modelo computacional para planejamento de contratação de energia elétrica de concessionárias de distribuição do Brasil objetivando o horizonte do curto/curtíssimo prazo de modo a se obter a menor despesa com compra de energia para atendimento da totalidade de seus mercados, incluindo unidades de geração distribuída. O modelo contempla as especificidades e restrições mercadológicas e regulatórias do setor elétrico brasileiro e os limites técnicos inerentes às capacidades máximas de unidades de geração distribuída. A função objetivo proposta engloba o mercado de curto prazo, a aplicação de penalidades por insuficiência de contratação por parte da concessionária de distribuição, leilões de ajuste e geração distribuída localizada na rede da distribuidora. Foi utilizada programação linear fuzzy de modo a prover o melhor tratamento às incertezas inerentes ao processo como a previsão de demanda e baixa provisão de energia de fonte eólica. A metodologia proposta foi aplicada em uma distribuidora localizada no Sudeste do Brasil e foram realizadas variações paramétricas de custos e tarifas de alternativas de contratação de energia para estabelecer uma reflexão sobre a viabilidade econômica da inserção de geração distribuída na otimização de despesas da distribuidora. Os resultados reproduziram com sucesso o objetivo de custo mínimo do modelo.

This paper presents a computer model for planning the optimal electric energy purchasing by Brazilian distribution utilities. The goal of the model is to find the least energy purchase cost, in short/very short term, in order to fully meet the commitments of energy supply to utility's consumers, according to the current regulatory conditions and taking into account distributed generation. The model assesses regulatory and market peculiarities and constraints related to the Brazilian Electric Power Sector, as well as the technical limits of distributed generation units ratings. The proposed objective function includes short term market, penalties for insufficient energy contracting by the distribution utility, adjustment biddings and distributed generation units connected to the utility network. Fuzzy Linear Programming was used in order to provide a better treatment to the uncertainties inherent to the process, such as demand forecasting or high variability of wind power generation. The proposed methodology was tested for a Southeastern Brazilian distribution utility. Parametric variations of costs and tariffs, for the contracting alternatives, were carried out to investigate the economical feasibility of distributed generation inclusion on the global energy purchase costs of the distribution utility. The results showed successful coherence with the objective of minimum cost model, as expected.

Este trabalho desenvolve um modelo computacional de representação probabilística da geração de usinas eólicas para estudos de confiabilidade. O modelo pode fornecer a estimativa anual da energia produzida e calcular indicadores de desempenho, que podem ser usados na análise de viabilidade de implantação das usinas. O modelo combina as características aleatórias da velocidade do vento às informações operativas das turbinas, tais como as taxas de falha e de reparo, representando o comportamento da usina eólica por um processo de Markov. Foram feitas simulações com séries reais de velocidade de vento de regiões do Brasil e os resultados reproduziram com sucesso o comportamento de todos os componentes presentes no modelo.

This paper develops a computer model for the probabilistic representation of wind farms generation for reliability studies. The model can provide an annual estimation of energy production and calculate performance indices, which can be used on wind farms implantation feasibility analysis. The model combines the stochastic characteristics of wind velocity with the operational information of the turbines, such as the failure and repair rates, representing the wind farm by a Markov process. The simulations were made with real series of wind velocity of several Brazilian regions and the results reproduced successfully the behavior of the components considered in the model.