Otimização da conexão de geração eólica em sistemas de potência considerando a técnica de Transmission Switching

• Autor(a) principal: Altomar, Mariana Brinati
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16536
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Fator de distribuição de transferência de potência; Fluxo de potência linear; Fluxo de potência ótimo linear; Geração eólica offshore; Máxima penetração de energia eólica; Optimal transmission switching; Perdas elétricas; Electrical Losses.; Linear optimal power flow; Linear power flow; Maximum penetration of wind energy; Optimal transmission switching; Power transfer distribution factors

O crescimento contínuo do investimento em energia eólica nos últimos anos fez o Brasil se destacar no ranking mundial que mede a capacidade instalada deste tipo de geração. Estudos recentes estão sendo focados em Parques Eólicos Offshore (PEO). Considerando a instalação de novos PEO em locais pré-definidos por estudos de vento, a determinação dos melhores pontos de conexão dos PEO à rede do sistema onshore requer uma análise abrangente, que leva em consideração as restrições técnicas, econômicas e ambientais. Neste trabalho são propostas três metodologias cujo objetivo é maximizar a utilização da energia eólica firme determinando o ponto ideal da conexão de parques eólicos (PE), offshore ou não, em um Sistema Elétrico de Potência (SEP), considerando as perdas elétricas do sistema de transmissão existente, assim como os limites de linhas de transmissão e multi cenários de cargas. A primeira metodologia é baseada na técnica de Optimal Transmission Switching (OTS) e visa a conexão ótima de um PEO a um sistema onshore, combinação de temas que não foi muito explorada na literatura. Essa metodologia considera uma lista de linhas de transmissão candidatas à conexão da geração eólica. Também é levado em consideração o critério de segurança N-1. A segunda metodologia considera uma nova formulação dos Fatores de Distribuição de Transferência de Potência (FDTP). Normalmente, os FDTP são calculados com base no fato de que todo o desbalanço de potência em uma barra do sistema será absorvido por sua barra de referência. Porém, uma contribuição deste trabalho é a proposição de uma nova formulação do FDTP para realizar uma análise mais realista da operação de um sistema, desenvolvida com base na metodologia de Fluxo de Potência Linear (FPL) e nos fatores de participação dos geradores convencionais. Nesta metodologia diferentes PE podem ser conectados ao sistema, simultaneamente. Os resultados são comparados aos obtidos pela formulação original de FDTP para determinar os benefícios da nova abordagem. A terceira metodologia é uma combinação das outras duas, de forma a aproveitar as vantagens de ambas. Um PEO é conectado através de uma única conexão dentre um grupo de linhas candidatas. São feitas análises considerando as variações diárias da demanda através de patamares de carga e também o critério de segurança N-1. As metodologias foram implementadas utilizando Python 3 e foram avaliadas considerando os Sistemas 6-Barras, 11-Barras, Teste de Confiabilidade do IEEE e IEEE 118-Barras. Os resultados apresentados validam e demonstram a eficácia das técnicas propostas.