Operação de uma Rede de Distribuição num Contexto de Smart Grid

• Autor(a) principal: Miranda, Maria Helena Rodrigues Lorga Nunes de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/11674
• topic: Decomposição de Benders; Operação e reconfiguração da rede de distribuição; OP-Intel; Redes de distribuição; Self-Healing; Smart Grid; Trânsito de potências ótimo; Benders Decomposition; Distribution networks; Operation and reconfiguration of distribution network; Optimal Power Flow

Os Sistemas Elétricos de Energia têm sentido algumas transformações provenientes da alteração dos consumos e da utilização feita nas infraestruturas que contemplam as redes elétricas nacionais. Assim, alguns fatores têm vindo integrar o desafio constante no setor elétrico como o crescente aumento da carga, a utilização de fontes de energias renováveis, a inserção da produção distribuída, a liberalização do setor elétrico, bem como as tendências futuras, por exemplo a massificação dos veículos elétricos. Neste sentido, as redes de distribuição atuais encontram-se em mudança e a evoluir para redes que se querem mais controláveis e de ação mais rápida, sendo então criado o conceito de Smart Grid que permite efetuar o controlo das redes de forma mais inteligente e eficiente face às redes tradicionais. A otimização na operação e reconfiguração das redes de distribuição em média tensão é fundamental para a garantia da satisfação de todos os requisitos técnico-económicos. O equilíbrio entre a oferta e a procura é fulcral para uma boa utilização das redes e, por isso, o desenvolvimento de ferramentas que permitam otimizar essa atividade ganha extrema relevância. O problema da operação e reconfiguração das redes de distribuição em média tensão tem sido alvo de inúmeros estudos que contribuem para o seu desenvolvimento, e nesta issertação, o problema é formulado com as não linearidades respeitantes ao seu tratamento matemático, com recurso a técnicas de otimização determinísticas, no contexto de Smart Grid com elevada penetração de produção distribuída, até hoje ainda pouco explorada. Desta forma, são apresentados os métodos de otimização e modelização, assim como todo o conjunto de restrições técnicas inerentes à exploração, operação e reconfiguração da rede de distribuição. Dada a complexidade do problema, este é decomposto em dois subproblemas, preconizando a obtenção da solução ótima em tempo útil, através da Decomposição de Benders. Os resultados apresentados, considerando a função objetivo e as respetivas restrições, refletem a aplicação da metodologia adotada para a operação e reconfiguração das duas redes distintas testadas, em situações de contingência, que poderá ser aplicada em qualquer rede e distribuição, independentemente da sua grandeza e topologia. Esta dissertação dá continuidade a trabalhos já desenvolvidos na área da operação e reconfiguração das redes de distribuição em média tensão e tem como principais contributos trazer conceitos inovadores, desde a vasta introdução de produção distribuída como a inserção de novas tecnologias, nomeadamente os parques destinados a carregamentos de veículos elétricos, bem como a introdução de sistemas de armazenamento de energia na rede. Recorrendo a técnicas de otimização determinísticas, esta metodologia minimiza os custos totais de operação bem como mantém a qualidade de serviço e preserva a segurança associada à operação e reconfiguração das redes de distribuição. Assim, foi criada uma ferramenta que, em tempo útil, permite obter os resultados para a peração e reconfiguração da rede de distribuição de forma ótima. Esta ferramenta tem o nome de OP-Intel e, pela análise de resultados, comprova-se a adequação e robustez da OPIntel, que, com o baixo tempo de processamento, poderá vir a integrar softwares de apoio à decisão na operação das redes de distribuição em média tensão.