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MODELAGEM ELETROMAGNÉTICA E OTIMIZAÇÃO DA CAPACIDADE DE TRANSPORTE DE ENERGIA DE LINHAS DE TRANSMISSÃO TRIFÁSICAS AÉREAS USANDO UM ALGORITMO DIFERENCIAL EVOLUTIVO APRIMORADO
Última alteração: 2024-09-13
Resumo
O objetivo deste estudo é otimizar a capacidade de transporte de energia das Linhas de Transmissão (LT's) Trifásicas Aéreas, aumentando a Potência Natural da Linha (SIL) através de algoritmos de Evolução Diferencial (DE). Os campos elétricos ao nível do solo e superficial da LT são calculados a partir da modelagem analítica desenvolvida. Em seguida, variantes do algoritmo de evolução diferencial (DE) são usados para explorar a alteração das geometrias dos condutores e maximizar o SIL, respeitando os limites estabelecidos pelas normas técnicas nacionais, assegurando eficiência e segurança das geometrias obtidas. A metodologia envolve a aplicação de algoritmos DE com estratégias de mutação variadas. Este é um método populacional de otimização eficiente em encontrar soluções ótimas em espaços de busca complexos. O método desenvolvido é aplicado em LT's reais com 2, 3 e 4 cabos por fase, onde as variáveis de projeto são otimizadas para maximizar o SIL. São consideradas as exigências de distâncias mínimas de segurança da NBR-5422, incluindo as distâncias entre condutores e o solo, entre as fases e entre subcondutores de um mesmo feixe. Os cabos para-raios são desconsiderados na análise inicial pois sua interferência é baixa nos campos elétricos calculados. Os resultados mostram que os algoritmos DE, convencional e com estratégias de mutação adaptadas, são eficazes na otimização de configurações geométricas das LT’s para ampliar o SIL, respeitando os limites de campo elétrico estabelecidos pelas normas. Conclui-se que a aplicação da metodologia de otimização de Evolução Diferencial é uma abordagem promissora para otimizar a capacidade de transporte de energia das LT’s, atendendo às restrições técnicas e regulatórias do setor elétrico. A metodologia desenvolvida até o momento pode ser aplicada em casos mais complexos, com outras restrições e geometrias com maior número de cabos por fase.
Palavras-chave
Linhas de Transmissão. Otimização. Diferencial Evolutivo.
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