Alocação Resiliente de Equipamentos BPL para Comunicação em Redes Elétricas de Média Tensão

Nome: Alinne Pereira de Oliveira
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 20/04/2017
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Helder Roberto de Oliveira Rocha Orientador
Jair Adriano Lima Silva Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Helder Roberto de Oliveira Rocha Orientador
Jair Adriano Lima Silva Coorientador
Jose Leandro Félix Salles Examinador Interno
Reginaldo Barbosa Nunes Examinador Externo

Resumo: Um dos principais apelos da comunicação de dados por meio da rede elétrica é o baixo custo de implantação desta tecnologia, visto que os cabos elétricos já estão instalados, além da capilaridade que a caracteriza. Com base neste apelo apresenta-se neste trabalho uma metodologia para alocação resiliente de equipamentos PLC (Power Line Communications) para comunicação em redes elétricas de média tensão. Sabe-se no entanto que, como as redes elétricas não foram customizadas para fins de transmissão de dados, interferências
destrutivas existentes no meio de transmissão atrapalham a comunicação em altas taxas de transferências. Para altas frequências, o canal PLC é caracterizado como um canal com seletividade em frequência provocada pelo fenômeno denominado multipercurso, oriundo das derivações e descasamentos de impedância existentes ao longo o trecho principal de transmissão. Derivações com comprimento na ordem de 10% em relação ao trecho principal
tem influência destrutiva sobre o sinal PLC por apresentar menor atenuação do sinal refletido e por isso chamadas na literatura de ramificações interferentes.
Assim sendo, neste trabalho propõe-se uma metodologia para alocar estrategicamente a menor quantidade possível de equipamentos PLC para repetição de sinal considerando-se a presença ou ausência de ramificações interferentes. Além disso, sabendo que as redes elétricas em sua operação e/ou manutenção podem alterar seu cenário topológico e com isso prejudicar ou até mesmo interromper a comunicação de dados, o modelo aqui proposto
deverá alocar repetidores de forma atender todos os cenários topológicos que a rede elétrica possa assumir. Outro problema a ser contemplado é a perda de qualquer repetidor sem que a comunicação via a própria rede elétrica seja prejudicada ou até mesmo interrompida. A metodologia proposta neste trabalho utiliza-se das metaheurísticas Algoritmo Genético e NBPSO (New Binary Particle Swarm Optimization) para gerar soluções de boa qualidade
na solução do problema de alocação de repetidores em uma rede de comunicação de dados PLC, devido à particularidade do problema abordado.
Além de igualar a quantidade de equipamentos alocados em uma rede real instalada em campo, o Algoritmo Genético proposto designou 14 repetidores PLC na rede elétrica de média tensão do Rio Preto do Oeste situada em São Mateus-ES, que deverá ser contemplada com a tecnologia em um futuro próximo.
Palavras-chave: Comunicação de Dados via Rede Elétrica, Alocação de Equipamentos PLC, Algoritmo Genético, NBPSO, Resiliência.

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