Aplicação de redes complexas no estudo de redes elétricas

Abstract

Estudos voltados para a linha de pesquisa de Redes Complexas mostram-se bastante eficientes na aplicação e análise de redes reais. Estes estudos têm adquirido um papel de destaque nos últimos anos em diversas áreas do conhecimento, e suas bases são fundamentadas na Teoria dos Sistemas Complexos, na qual os temas estão relacionados principalmente a fenômenos existentes na natureza ou em sociedade. Este trabalho tem por objetivo analisar a robustez da rede de distribuição elétrica do estado da Bahia, aplicando fundamentos de Redes Complexas. Utilizando-se de uma rede real de distribuição elétrica e a classificando segundo as topologias clássicas conhecidas (Redes Aleat orias, Redes Small World, Redes Livre de Escala), identificamos pontos de vulnerabilidade através de uma análise de resiliência da rede. As simulações elaboradas no estudo demonstram uma alta dependência de certos pontos da rede, possivelmente hubs, quando submetida a falhas aleatórias ou ataques coordenados. Podemos observar com os resultados deste trabalho, que os hubs identi cados, estão relacionados em sua maioria as fontes geradoras de energia. Acredita-se, portanto, que este trabalho possa contribuir de forma bastante significativa nas atividades desempenhadas pelas concessionárias de energia elétrica e na prestação do serviço público.

ABSTRACT:

Studies focused on the line of research of Complex Networks are shown to be quite efficient in the application and analysis of real networks. These studies have acquired a prominent role in recent years in several areas of knowledge, and their bases are based on the Theory of Complex Systems, in which the themes are related mainly to phenomena existing in nature or in society. This work has in order to analyze the robustness of the electrical distribution network in the state of Bahia, applying Complex Networks fundamentals. Using a real distribution network electricity and classifying it according to the known classical topologies (Random Networks, Small World Networks, Scale-Free Networks), we identify points of vulnerability through a network resilience analysis. The simulations developed in the study demonstrate a high dependence on certain points of the network, possibly hubs, when subjected to random failures or coordinated attacks. We can observe with the results of this work that the identified hubs are mostly related to energy generating sources. It is believed, therefore, that this work can contribute in a very significant way in the activities performed by the electric energy concessionaires and in the provision of public service.