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Tipo: Dissertação
Título: Detecção e localização de faltas monofásicas em sistema de distribuição baseadas em redes neurais artificiais com uso de algoritmo genético para alocação de medidores
Autor(es): Silva, João Pedro Brito da
Primeiro Orientador: Araujo, Débora Rosana Ribeiro Penido
Co-orientador: Araujo, Leandro Ramos de
Membro da banca: Oliveira, Leonardo Willer de
Membro da banca: Ando Junior, Oswaldo Hideo
Resumo: Neste trabalho, foi proposto um método que utiliza redes neurais artificiais (RNAs) para detectar e localizar faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétrica. Para a realização deste estudo, foram utilizadas medições de corrente como dados de entrada das RNAs, e como forma de avaliar o desempenho, foram usados três tipos de medições: não fasoriais, de sequência e fasoriais. Além disso, foi utilizado o algoritmo genético para otimizar a alocação dos medidores. A implementação do método se deu pelo desenvolvimento de dois conjuntos de RNAs: um composto por redes neurais associadas a cada um dos barramentos do sistema de distribuição e outro formado por três RNAs, sendo cada uma exclusiva a uma fase do circuito, e dessa maneira, a detecção das faltas e a localização das barras e fases defeituosas puderam ser determinadas. Os testes para validação do método foram conduzidos em três sistemas: IEEE 13 barras, IEEE 34 barras e IEEE 123 barras. Os resultados mostraram que, apesar das dificuldades impostas, o método foi eficaz na maioria dos cenários propostos. As RNAs se mostraram robustas na detecção de faltas e na localização da fase com defeito, apresentando eficiências acima de 90% na maioria dos casos testados. A localização do barramento com falta foi indicada por um grupo de barras prováveis, o que reduziu o campo de busca e mostrou eficiência superior a 90% quando a otimização foi usada. Os locais onde os medidores foram instalados foram cruciais para o desempenho do método, e o algoritmo genético provou ser uma ferramenta eficaz para essa otimização. Para implementação computacional do método, foram utilizados os softwares OpenDSS® e Matlab®.
Abstract: In this work, a method utilizing artificial neural networks (ANNs) was proposed to detect and locate high-impedance faults in power distribution systems. Current measurements were used as input data for the ANNs, and to evaluate performance, three types of measurements were used: non-phasor, sequence, and phasor. Additionally, the genetic algorithm was employed to optimize the placement of the meters. The method was implemented by developing two sets of ANNs: one composed of neural networks associated with each bus of the distribution system, and another formed by three ANNs, each exclusive to a phase of the circuit, and this allowed for the detection of faults and the identification of defective buses and phases. The validation tests for the method were conducted on three systems: IEEE 13-bus, IEEE 34-bus, and IEEE 123-bus. The results showed that, despite the challenges imposed, the method was effective in most proposed scenarios. The ANNs proved to be robust in fault detection and defective phase localization, achieving efficiencies above 90% in most tested cases. The faulty bus location was indicated by a group of probable buses, which reduced the search field and showed efficiency above 90% when optimization was used. The placement of the meters was crucial for the method's performance, and the genetic algorithm proved to be an effective tool for this optimization. For the computational implementation of the method, the software OpenDSS® and Matlab® were used.
Palavras-chave: Sistemas de distribuição
Faltas de alta impedância
Detecção e localização de faltas
Redes neurais artificiais
Algoritmo genético
Distribution systems
High-impedance faults
Fault detection and location
Artificial neural networks
Genetic algorithm
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18261
Data do documento: 9-Set-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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