Análise de vulnerabilidade em smart grid utilizando métricas de centralidade em grafos

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dc.contributor.advisor1Segatto, Marcelo Eduardo Vieira
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/000000034083992X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2379169013108798
dc.contributor.authorCoelho, Elizandra Pereira Roque
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3713-3563
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2204128834479828
dc.contributor.referee1Medina, Augusto Cesar Rueda
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000242913153
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7397584412509839
dc.contributor.referee2Santos, Walbermark Marques dos
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000298716028
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5558697161842579
dc.contributor.referee3Freitas Filho, Walmir de
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-2042-6741
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0356536062945134
dc.contributor.referee4Lourenco, Elizete Maria
dc.date.accessioned2024-05-29T22:10:57Z
dc.date.available2024-05-29T22:10:57Z
dc.date.issued2019-02-18
dc.description.abstractContingency analysis of power systems represents a critical part of the security monitoring required to maintain the reliability of the power system and identify areas of operational vulnerability of the power grid. In general, the traditional methods of N − 1 contingency analysis simulate some interruptions, due to the high computational costs involved. Thus, they may fail to identify some critical contingencies that can lead to cascading failures. Considering also that with the advances of the technologies inserted to the system in order to provide Smart Grids, it is realized that the complexity of the energy system is constantly increasing. Such increased complexity requires new methods that permit the analysis of multiple contingencies be developed. The present work proposes a new exhaustive search approach for simple and multiple contingency analysis in electric power transmission systems. Such an approach is based on centrality measures of network. First, the proposed method evaluates all possible N − 1 transmission line interruptions in a very short computational time, and only requires topological information from the network. The results are presented for two electric power systems: ITAIPU 11 bus and IEEE 39 bus. The methodology applied to the analysis of multiple contingencies is evaluated for the ITAIPU 11, IEEE 39, IEEE 57 IEEE 118 systems. Finally, in order to cover the applicability of the method to networks with more complex interconnections, a proposal based on algorithm of Di erential Evolution and centrality measures. The proposed methodology is evaluated for the aforementioned systems, with the addition of the Polish system 2383 bus. Comparisons between the results obtained by the proposed method and the traditional ones are performed. The proposed method works even when traditional system measurements are not available
dc.description.resumoA analise de contingencia de sistemas de energia representa uma parte crtica do monito ramento de seguranca, necessario para manter a con abilidade do sistema de energia e identi car pontos de vulnerabilidade operacional da rede eletrica. Em geral, os metodos tradicionais de analise de contingencia N − 1 simulam algumas interrupcoes, devido aos altos custos computacionais envolvidos. Assim, eles podem falhar em identi car algumas contingencias crticas que podem levar a falhas em cascata. Considerando ainda que com os avancos das tecnologias inseridas ao sistema a m de prover as Smart Grids, tem-se que a complexidade do sistema de energia esta aumentando constantemente. Tal aumento da complexidade requer que novos metodos que permitam a analise de multiplas contingencias sejam desenvolvidos. O presente trabalho propoe uma nova abordagem de busca exaustiva para a analise de contingencia simples e multipla em sistemas de transmissao de energia eletrica. Tal abordagem e baseada em medidas de centralidade de redes. Primeiramente o metodo proposto avalia todas as possveis N − 1 interrupcoes da linha de transmissao em um tempo computacional muito curto, e requer apenas informacoes topologicas da rede. Os resultados sao apresentados para dois sistemas de energia eletrica: ITAIPU 11 barras e IEEE 39 barras. A metodologia aplicada a analise de multiplas contingencias e avaliada para os sistemas ITAIPU 11, IEEE 39, IEEE 57 IEEE 118. A m de abranger a aplicabilidade do metodo a redes com interconexoes mais complexas, uma proposta baseada em algoritmo de Evolucao Diferencial e medidas de centralidade e apresentada. A metodologia proposta e avaliada para os sistemas ja mencionados, com acrescimo do sistema Polish 2383 barras. Comparacoes entre os resultados obtidos pelo metodo proposto e os tradicionais sao realizadas. O metodo proposto funciona mesmo quando as medidas tradicionais do sistema nao estao disponveis
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/13330
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.subjectVulnerabilidade
dc.subjectAnálise de segurança
dc.subjectMedidas de centralidade
dc.subjectSmart Grids
dc.subjectVulnerability
dc.subjectSecurity analysis
dc.subjectCentrality measures
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleAnálise de vulnerabilidade em smart grid utilizando métricas de centralidade em grafos
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typedoctoralThesis
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