PROJETO MULTICRITÉRIO DE FILTROS HARMÔNICOS PASSIVOS PARA INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL
Data
2013
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal do Pará
Resumo
Devido ao crescimento industrial na Região Norte e, em especial, no Polo Industrial de Manaus (PIM), são necessárias ferramentas matemáticas que auxiliem especialistas na seleção e dimensionamento de filtros harmônicos que neutralizem os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados por cargas não lineares e assegurem conformidade com normas de qualidade de energia. Além disso, os filtros harmônicos passivos (FHP) também podem atuar como compensadores de potência reativa, gerando economia significativa nas contas de energia elétrica. Esta tese desenvolve um método matemático e uma ferramenta computacional para selecionar a configuração e os parâmetros de projeto de FHP em sistemas industriais, formulando o problema como uma otimização multiobjetivo que considera tanto a redução da distorção harmônica quanto a eficácia econômica do projeto, respeitando normas brasileiras e internacionais. A solução computacional é baseada no algoritmo genético NSGA-II, gerando uma fronteira de soluções de Pareto que permite ao projetista escolher a opção mais adequada. A ferramenta inclui funcionalidades inovadoras, como a seleção automática da configuração e número de ramos de filtros, além de considerar diversos cenários operacionais. A validação foi realizada com exemplos práticos que demonstraram as vantagens do método proposto.
Abstract
Due to the industrial growth in Northern Brazil, especially at the Manaus Industrial Pole (PIM), mathematical tools are needed to assist experts in selecting and sizing harmonic filters that neutralize the harmful effects of harmonics generated by nonlinear loads and ensure compliance with power quality standards. Additionally, passive harmonic filters (PHF) can act as reactive power compensators, achieving significant energy billing savings. This thesis develops a mathematical method and a computational tool for selecting the configuration and design parameters of PHFs in industrial systems, formulating the problem as a multi-objective optimization that considers both harmonic distortion reduction and the project's economic effectiveness, complying with Brazilian and international standards. The computational solution is based on the NSGA-II genetic algorithm, generating a Pareto front of optimal solutions that allow designers to select the most suitable option. The tool includes innovative features, such as automatic selection of filter configuration and number of branches, and considers various operational scenarios. Validation was performed through practical examples that demonstrated the advantages of the proposed method.
Descrição
Palavras-chave
Algoritmos genéticos, Harmônicos, Qualidade de energia elétrica, Filtros harmônicos passivos, Otimização multiobjetivo
Citação
LEITE, Jandecy Cabral. Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional. 2013. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2013.