Alocação, quantificação e parametrização ótimas de filtros harmônicos em sistemas de distribuição de energia elétrica

Abstract

Distúrbios harmônicos presentes nos sistemas de energia elétrica são normalmente fenômenos periódicos que distorcem as formas de onda originais de tensão e corrente. Essa distorção implica em uma redução da qualidade da energia elétrica. Os harmônicos são gerados por cargas e/ou dispositivos não lineares conectadas ao sistema. Um dos métodos para analisar as distorçôes harmônicas em um alimentador de distribuição de energia elétrica, é o Método da Injeção de Correntes, onde cada carga não linear é considerada como uma fonte injetora de correntes harmônicas. Para que este método seja aplicado, é necessário conhecer dados que são obtidos através de um fluxo de carga na frequência fundamental da rede, e o Método da Soma de Potências é aplicado para sistemas radiais de distribuição. A correção dos índices harmônicos quando estão acima dos níveis permitidos em normas técnicas, pode ser realizada por meio da alocação de filtros passivos conectados aos barramentos. O problema da alocação, quantificação e parametrização ótimas dos filtros harmônicos é não linear, e foi formulado utilizando variáveis inteiras e contínuas, assim, ele pertence à classe da Programação Não Linear Inteira Mista, um dos mais difíceis de serem resolvidos. Para sua solução, é aplicado o algoritmo Branch-and-Bound que está implementado no solver Couenne. As simulações foram realizadas no software Atom através da linguagem de programação Julia.