Planejamento de véspera da operação horária de microrredes com geração fotovoltaica distribuída integrada por inversores inteligentes via programação não linear inteira mista
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15785 |
Resumo: | The penetration of photovoltaic distributed generation in distribution networks has become a reality; however, it still imposes challenges to be overcome, such as the operation of these networks with minimal deviations in the voltage magnitude profiles. Thus, this work proposes the daily planning of the hourly operation of microgrids in order to minimize the deviation in the voltage magnitude profiles and the minimization of active losses in the distribution through optimal tap ratio adjustments of transformers in substations, optimal adjustments of power banks remotely switched capacitors along the primary feeders and injections of active and reactive power from the photovoltaic generation distributed by smart inverters. In such a Volt/Var Optimization (OVV) problem, the discrete control variables associated with transformer taps and equivalent shunt susceptances of remotely switched capacitor banks are handled by sinusoidal penalty functions that modify the original mixed integer nonlinear programming problem into a nonlinear programming problem with only continuous decision variables. The results obtained for microgrids with 69 and 135 nodes show that the proposed OVV model and its resolution methodology are effective and efficient in reducing the deviation in voltage magnitude profiles, minimizing active losses and, at the same time, reducing of the overall reactive power demand of the distribution network. |
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Barros, João Vitor Alves de AzevedoLage, Guilherme Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/4426242038269208Lima, Ana Paulahttp://lattes.cnpq.br/5336965542771788http://lattes.cnpq.br/5382925436989711b3b55149-c051-414e-b214-62e9a21801e32022-03-30T20:22:22Z2022-03-30T20:22:22Z2021-12-16BARROS, João Vitor Alves de Azevedo. Planejamento de véspera da operação horária de microrredes com geração fotovoltaica distribuída integrada por inversores inteligentes via programação não linear inteira mista. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15785.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15785The penetration of photovoltaic distributed generation in distribution networks has become a reality; however, it still imposes challenges to be overcome, such as the operation of these networks with minimal deviations in the voltage magnitude profiles. Thus, this work proposes the daily planning of the hourly operation of microgrids in order to minimize the deviation in the voltage magnitude profiles and the minimization of active losses in the distribution through optimal tap ratio adjustments of transformers in substations, optimal adjustments of power banks remotely switched capacitors along the primary feeders and injections of active and reactive power from the photovoltaic generation distributed by smart inverters. In such a Volt/Var Optimization (OVV) problem, the discrete control variables associated with transformer taps and equivalent shunt susceptances of remotely switched capacitor banks are handled by sinusoidal penalty functions that modify the original mixed integer nonlinear programming problem into a nonlinear programming problem with only continuous decision variables. The results obtained for microgrids with 69 and 135 nodes show that the proposed OVV model and its resolution methodology are effective and efficient in reducing the deviation in voltage magnitude profiles, minimizing active losses and, at the same time, reducing of the overall reactive power demand of the distribution network.A penetração da geração distribuída fotovoltaica nas redes de distribuição tornou-se uma realidade; entretanto, ainda impõe desafios a serem superados, como o funcionamento dessas redes com desvios mínimos nos perfis de magnitude de tensão. Assim, este trabalho propõe o planejamento diário da operação horária de microrredes visando minimizar o desvio nos perfis de magnitude de tensão e a minimização das perdas ativas na distribuição por meio de ajustes de relação de tap ótimos de transformadores em subestações, ajustes ótimos de bancos de capacitores chaveados remotamente ao longo dos alimentadores primários e injeções de potência ativa e reativa da geração fotovoltaica distribuída por inversores inteligentes. Em tal problema de Otimização Volt/Var (OVV), as variáveis de controle discretas associadas aos taps de transformadores e susceptâncias equivalentes shunt de bancos de capacitores chaveados remotamente são tratadas por função penalidade senoidal que modificam o problema de programação não linear inteira mista original em um problema de programação não linear com apenas variáveis de decisão contínuas. Os resultados obtidos para as microrredes com 69 e 135 nós mostram que o modelo OVV proposto e sua metodologia de resolução são eficazes e eficientes na redução do desvio nos perfis de magnitude de tensão, na minimização das perdas ativas e, ao mesmo tempo, na redução da demanda geral de potência reativa da rede de distribuição.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEEUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGeração fotovoltaica distribuídaOtimização Volt/VArMicrorredesProgramação não linear inteira mistaInversores InteligentesDistributed photovoltaic generationMicrogridsMixed-integer nonlinear pro- grammingSmart invertersVolt/Var optimizationENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICAPlanejamento de véspera da operação horária de microrredes com geração fotovoltaica distribuída integrada por inversores inteligentes via programação não linear inteira mistaDay-ahead hourly operation planning of distribution networks with photovoltaic generation integrated by smart inverters via mixed-integer volt/var optimization problemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006001e767b27-915a-4607-acfc-32a212ea9d96reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdfDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdfDissertação de mestradoapplication/pdf5464910https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf31f43d313735bb8d987e8fa218acb131MD51CartaBCo.pdfCartaBCo.pdfCarta de Depósito da dissertaçãoapplication/pdf181514https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/3/CartaBCo.pdfb669b0326cc6c5959e325d7a1c8f012aMD53TEXTDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.txtDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.txtExtracted texttext/plain151621https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.txtfcc2f9501b0ffb39e9e75364a1dfe945MD55CartaBCo.pdf.txtCartaBCo.pdf.txtExtracted texttext/plain1515https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/7/CartaBCo.pdf.txt4224e3830def7f0f598b5b4cb5fbb8edMD57THUMBNAILDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7461https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/6/DISSERTA%c3%87%c3%83O_FINAL_JOAO_VITOR_BARROS.pdf.jpg1c06d060450aee8403107bbef5682074MD56CartaBCo.pdf.jpgCartaBCo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg15702https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15785/8/CartaBCo.pdf.jpg9d3cc324bdea9c49597cf742897e141cMD58ufscar/157852023-09-18 18:32:30.363oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15785Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:30Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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