Optimization of active power curtailment in grids with high renewable energy source penetration

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pedroso, André Felipe Pereira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/29053
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Optimization of active power curtailment in grids with high renewable energy source penetrationOptimal power flowRenewable energy curtailmentHydrogen storage systemDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáThe high penetration of renewable energy in the distribution network can cause issues related to the imbalance between load and generation at certain moments, primarily due to the intermittent nature of these sources. This phenomenon has led to an increase in the curtailment of renewable energy and consequently in the regulation of this activity in order to limit these values. In this scenario, the application of optimal power flow becomes relevant to ensure that energy dispatch is carried out efficiently and respecting the regulated and security limits mof the electrical grid. This study presents the application of a multi-objective optimization method to solve the optimal power flow problem in a transmission network with high penetration of renewable energy and the incorporation of a hydrogen-based energy storage system. The algorithm used aims to optimize the dispatch of renewable energy considering two objectives: reducing active system losses and reducing energy curtailment in wind and solar parks. The results highlight the impact of the storage system in the curtailment of renewable energy and in the system losses, reducing both factors, and reinforcing the capability of these systems to improve network flexibility. Furthermore, the results demonstrate the efficiency of the multi-objective optimization method in representing and addressing both objective functions during the resolution of the proposed case study.A alta penetração de energia renovável na rede de distribuição pode causar problemas de desequilíbrio entre carga e geração de energia em certos momentos, principalmente devido à característica intermitente dessas fontes. Esse fenômeno resultou no aumento do corte da energia despachada por esses geradores e, consequentemente, na regulamentação dessa atividade para limitar esses valores. Nesse cenário, a aplicação do fluxo ótimo de potência torna-se relevante para garantir que o despacho de energia seja realizado de maneira eficiente e respeitando as restrições regulamentadas e de segurança da rede elétrica. Esse estudo apresenta a aplicação de um método de otimização multiobjectivo para solucionar o problema de fluxo potência ótimo em uma rede de transmissão com alta penetração de energia renovável e inclusão de um sistema de armazenamento de energia baseado em hidrogênio. O algoritimo utilizado tem como objetivo o despacho ótimo da energia renovavel considerando dois objetivos, a redução de perdas ativas do sistema e redução dos cortes de energia nos parques eólicos e solares. Os resultados encontrados destacam o impacto do sistema de armazenamento no corte de energia renovável e nas perdas do sistema, reduzindo ambos fatores, reforçando a capacidade desses sistemas em aumentar a flexibilidade da rede. Além disso, os resultados demostraram a eficiência do método de otimização multiobjetivo em representar e lidar ambas funções objetivas durante a solução do caso de estudo proposto.Ferreira, Ângela P.Dranka, Géremi GilsonBiblioteca Digital do IPBPedroso, André Felipe Pereira2024-01-03T11:30:02Z20232023-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/29053TID:203444086enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-01-10T01:20:11Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/29053Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T01:31:05.518488Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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