A Methodology for Optimal Design of Transmission Lines to Protection against Lightning Surges in Presence of Arresters

Shariatinasab, Reza; Azimi, R.

doi:10.7716/aem.v9i1.1316

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“…Tal problema pode ser formulado da seguinte forma: dada uma LT, quais são os locais em que os para-raios deverão ser instalados para permitir uma proteção da linha e, ao mesmo tempo, assegurar uma solução viável economicamente. Até o presente momento, pode-se dizer que existem poucos trabalhos que abordam esse problema do ponto de vista da otimização [7][8][9][10][11].…”

Section: Introductionunclassified

Algoritmo para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão Inspirado em Busca em Vizinhança Variável

Christino Marzochi,

Antônio de Vasconcelos,

Da Silva Castro

et al. 2022

Anais Do XIII Computer on the Beach - COTB'22

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The installation of transmission line surge arresters (TLSAs) hasbeen one of the main solutions found to improve the performanceof overhead transmission lines (OHTLs) against atmospheric discharges.Thus, this work proposes a methodology for the optimalplacement of TLSAs in OHTLs, which is based on the couplingbetween an algorithm inspired by GVNS (General Variable NeighborhoodSearch) and the ATP (Alternative Transient Program) software.The line performance calculation is made considering thetransfer effect of the lightning surge due to arresters operation.This transfer mechanism that can lead adjacent towers to flashoveris rarely mentioned in the literature. A study is performed consideringtwo transmission lines. At the end, in order to analyze theperformance of the proposed methodology, experiments are carriedout to optimize the positioning of TLSAs in the mentioned OHTLs.To validate the developed methodology, the results obtained arecompared with the results acquired through the coupling of a GA(Genetic Algorithm) with the ATP and with the results achievedthrough a classic method for the placement of TLSAs based on thetower-footing impedances. The results show that aspects such asthe lightning surge transfer effect and favoring the positioning ofTLSAs in the lowest phase(s) should be considered in future studiesfor the design of algorithms for optimal placement of arresters onOHTLs.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Algoritmo para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão Inspirado em Busca em Vizinhança Variável

Christino Marzochi,

Antônio de Vasconcelos,

Da Silva Castro

et al. 2022

Anais Do XIII Computer on the Beach - COTB'22

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show abstract

“…Esse problema pode ser anunciado da seguinte forma: dada uma LT, quais são os pontos em que os para-raios deverão ser posicionados de forma a proteger a linha e, simultaneamente, garantir uma solução viável economicamente. Até o momento atual, poucos trabalhos tocam esse problema na perspectiva da otimização (Kezunovic e Dokic, 2018;Shariatinasab e Azimi, 2020;Castro et al, 2022).…”

unclassified

Metodologia para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão

Matheus Christino Marzochi,

João Antônio de Vasconcelos,

Walace Da Silva Castro

et al. 2022

Proceedings IX Simpósio Brasileiro De Sistemas Elétricos

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The application of transmission line surge arresters (TLSAs) is one of the main approaches found to boost the performance of overhead transmission lines (OHTLs) against atmospheric discharges. Thus, this work proposes a methodology for the optimal placement of TLSAs in OHTLs based on the combination of an optimization algorithm -inspired by General Variable Neighbourhood Search and Genetic Algorithm -and the ATP (Alternative Transient Program). The line performance estimation is made considering the little cited transfer effect of the atmospheric surge due to arresters operation. At the end, in order to analyze the functioning of the proposed procedure, experiments are carried out to optimize the positioning of TLSAs in two OHTLs. It may be inferred from the results that directing search considering the lightning surge transfer effect and favoring the positioning of TLSAs in the lowest phase(s) can reduce the amount of arresters necessary to satisfy the performance constraints, or at least diminish the application computational cost. Resumo: A instalação de para-raios é uma das principais abordagens encontradas para melhorar o desempenho de linhas de transmissão (LTs) frente às descargas atmosféricas. Assim sendo, este trabalho propõe um modelo para otimizar a alocação de para-raios em LTs baseado na junção entre um algoritmo de otimização inspirado na meta-heurística busca em vizinhança variável geral e no algoritmo genético com o software ATP. A estimativa de desempenho da linha é feita tendo em conta o pouco citado efeito de transferência do surto atmosférico devido à operação dos para-raios. Com o objetivo de verificar o funcionamento da metodologia são realizados experimentos que otimizam o posicionamento de para-raios em duas LTs. Infere-se dos resultados que o direcionamento da busca considerando o efeito de transferência de surto e o favorecimento à alocação de para-raios nas fases mais baixas pode reduzir a quantidade de para-raios necessária para se atender aos limites de desempenho, ou ao menos reduzir o custo computacional da aplicação.

show abstract

Optimal placement of surge arresters for transmission lines lightning performance improvement

Castro

Lopes

Missé³

et al. 2022

Electric Power Systems Research

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A Methodology for Optimal Design of Transmission Lines to Protection against Lightning Surges in Presence of Arresters

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Algoritmo para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão Inspirado em Busca em Vizinhança Variável

Algoritmo para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão Inspirado em Busca em Vizinhança Variável

Metodologia para Alocação Ótima de Para-raios em Linhas de Transmissão

Optimal placement of surge arresters for transmission lines lightning performance improvement

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