MODELO DE TOMADA DE DECISÃO BASEADO EM SISTEMA HÍBRIDO AHP E FUZZY PARA PRIORIZAR A CONSTRUÇÃO DE NOVOS ALIMENTADORES EM MÉDIA TENSÃO DE UMA SUBESTAÇÃO ELÉTRICA

Abstract

RESUMO: A priorização de obras é um conhecido problema de planejamento do sistema elétrico. À medida que novas subestações, em especial, alimentadores em média tensão vão surgindo, ganhos são implementados ao sistema de distribuição, de forma que a hierarquização destes por ordem de construção torna-se necessária. Nesse processo, podem ser utilizadas técnicas de análise multicritério conhecidas como Multiple Criteria Decision Making – MCDM. O Processo de Hierarquia Analítica (AHP, do inglês Analytic Hierarchy Process) proposto por Saaty em 1977 apresenta-se como uma das principais ferramentas para converter avaliações subjetivas de importância relativa em um vetor de prioridades, tratando-se de um método aditivo com comparação par a par dos critérios elencados, com a realização de julgamentos entre critérios e alternativas. O método AHP linearizado, de forma análoga ao AHP tradicional, proporciona a conversão de avaliações qualitativas em um vetor de prioridades, no entanto, com menor quantidade de comparações pareadas em relação ao AHP tradicional. O método FuzzyAHP extent analysis proposto por Chang em 1996, emprega números fuzzy para este fim, tendo em vista que as comparações pareadas são fuzzy por natureza. Os métodos descritos têm em comum a necessidade de geração de matrizes de comparação pareada entre critérios e alternativas, de forma a permitir a aplicação dessas metodologias de classificação entre os alimentadores no problema, o que torna muitas vezes o procedimento custoso devido à necessidade de novas comparações par a par a cada nova alternativa inserida no problema, ou nesse caso, novos alimentadores. Sendo assim, este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de um modelo híbrido baseado em métodos de decisão multicritério e lógica fuzzy de forma a permitir a classificação por ordem de prioridade de construção de novos alimentadores, independente da geração de matrizes de comparação pareada entre alternativas, e que forneça resultados semelhantes aos métodos tradicionais utilizados. São considerados como critérios as diretrizes de expansão do sistema em média tensão baseados nos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica – PRODIST, da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, incluindo-se a geração distribuída. Para validação do modelo, foram realizados estudos comparativos entre os resultados obtidos através de métodos tradicionais de decisão multicritério, sendo que nas aplicações efetuadas foram utilizados dados de ganhos de alimentadores reais planejados. Como resultados, o sistema desenvolvido classificou os alimentadores por ordem de prioridade de construção semelhante aos métodos tradicionais, sem gerar matrizes de comparação pareada entre alternativas, e próximos das preferências reais dos especialistas consultados, contribuindo para uma menor dependência de avaliações humanas por parte dos tomadores de decisão no processo de priorização de novos alimentadores em média tensão. ABSTRACT: The prioritization of works is a known problem in the planning of the electrical system. As new substations, in particular, medium voltage feeders appear, gains are implemented in the distribution system, so that the hierarchy of these in order of construction becomes necessary. In this process, multicriteria analysis techniques known as Multiple Criteria Decision Making - MCDM can be used. The Analytical Hierarchy Process (AHP, from the English Analytic Hierarchy Process) proposed by Saaty in 1977 presents itself as one of the main tools to convert subjective evaluations of relative importance into a vector of priorities, being an additive method with comparison alongside the listed criteria, making judgments between criteria and alternatives. The linearized AHP method, analogous to the traditional AHP, allows the conversion of qualitative assessments into a priority vector, however, with less comparisons compared to the traditional AHP. The Fuzzy-AHP extent analysis method proposed by Chang in 1996, uses fuzzy numbers for this purpose, considering that the paired comparisons are fuzzy in nature. The described methods have in common the need to generate matrices of paired comparison between criteria and alternatives, in order to allow the application of these classification methodologies among the feeders in the problem, which often makes the procedure costly due to the need for new comparisons. Alongside each new alternative inserted in the problem, or in this case, new feeders. Thus, this work has as main objective the development of a hybrid model based on multicriteria decision methods and fuzzy logic in order to allow the classification in order of priority of construction of new feeders, regardless of the generation of paired comparison matrices between alternatives, and that provides results similar to the traditional methods used. The expansion guidelines for the medium voltage system based on the Electric Energy Distribution Procedures - PRODIST, of the National Electric Energy Agency - ANEEL, are considered as criteria, including distributed generation. To validate the model, comparative studies were carried out between the results obtained through traditional multicriteria decision methods, and in the applications performed, data on gains from real planned feeders were used. As a result, the developed system classified the feeders in order of priority of construction similar to traditional methods, without generating matrices of paired comparison between alternatives, and close to the real preferences of the consulted specialists, contributing to a lesser dependence on human evaluations by decision makers process in the prioritization of new medium voltage feeders.