Faltas em sistemas de distribuição são prejudiciais em termos da garantia da continuidade do sistema, afetando diretamente os indicadores da qualidade da energia elétrica, que consequentemente acarretam custos financeiros para as concessionárias de energia elétrica e geram desconfortos aos consumidores. Logo, determinar precisamente o local da falta, impacta diretamente no tempo despendido para a manutenção do sistema em um cenário de falta permanente. Diferentemente de um sistema de transmissão, a localização de faltas em sistema de distribuição é muito mais complexa, pois há a presença de ramais laterais nos alimentadores de distribuição, as linhas que compõem o sistema são mais curtas, há presença de cargas não balanceadas e geração distribuída, dentre outros fatores. Muitos algoritmos propostos para essa finalidade, têm base nas técnicas de cálculo da impedância aparente e, por sua vez, enfrentam dificuldades relacionadas à precisão, influências da resistência e do ângulo de incidência da falta, e problemas de múltipla estimação do local da falta. Entretanto, o desenvolvimento da eletrônica de potência permitiu a utilização de frequências mais elevadas, possibilitando a aplicação da teoria de ondas viajantes no sistema de distribuição. Neste trabalho, é proposto um método de localização de faltas baseado na teoria de ondas viajantes, normalmente utilizadas em sistemas de transmissão, aplicadas no sistema de distribuição e um método para redução da múltipla estimação do local de falta, sendo o sistema teste do CIGRÉ adaptado para 60 Hz. Isso porque o método baseado na teoria de ondas viajantes, como observado na transmissão, possui vantagens como: maior precisão, pouca influência da resistência, do ângulo de incidência e do tipo de falta. Na abordagem proposta, são apresentadas duas metodologias. A primeira consiste na localização de faltas utilizando a teoria de ondas viajantes em conjunto com a transformada Wavelet. Para isso, são apresentados dois algoritmos: um com dados provenientes de dois terminais e outro com dados provenientes de um terminal, cada um com suas vantagens e desvantagens. A segunda metodologia consiste na mitigação da múltipla estimação do local de falta com base em aprendizado de máquina. Para isso, são apresentados três algoritmos que podem ser aplicados. Resultados promissores foram encontrados, com erros médios inferiores a 1% na estimação da distância e acurácia superior a 90% na mitigação da múltipla estimação.

Faults in distribution systems are harmful in terms of system continuity, affecting indicators of power quality, which consequently entail financial costs for the utilities and hassle for consumers. Therefore, determining the most accurate fault location impacts directly on the time spent for the system maintenance, in a scenario of a permanent fault. Unlike a transmission system, the location of faults in a distribution system is much more complex, as there is the presence of lateral branches in the distribution feeders, the lines that make up the system are shorter, there is the presence of unbalanced loads and distributed generation, among other factors. Many algorithms proposed for this purpose are based on the calculation of the apparent impedance and in turn suffer accuracy-related problems, such as the presence fault resistance, fault inception angle, besides the fact that they have problems related to multiple estimation. However, with the development of power electronics and new analog/digital converters, working at higher frequencies has been an alternative to fault location, making possible the application of the theory of traveling waves in distribution systems. In this work, a method based on traveling waves, usually used in transmission systems, now applied in distribution systems is proposed, as well as an algorithm to reduce the multiple estimation problem. The system test is the CIGRE system adapted to 60 Hz. The method based on travelling waves, as observed in transmission systems, has advantages such as: higher accuracy, little interference with the fault resistance, inception angle and fault type. In the proposed approach, two methodologies are presented. The first one consists of fault location using traveling wave theory in conjunction with Wavelet transform. For this purpose, two algorithms are presented: one having data from two terminals and the other having data just from one terminal, each with its advantages and disadvantages. The second methodology consists of mitigating multiple fault location estimation using machine learning. In order to do this, three algorithms are proposed. Promising results were found, with average errors of less than 1% in distance estimation and accuracy of over 90% in mitigating multiple fault estimation.