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Wadaed Uturbey da CostaLucas de Souza BatistaAntônio Padilha FeltrinDaniel Pinheiro BernardonRodney Rezende SaldanhaFelipe Campelo França PintoThaís de Fátima Araújo2019-08-13T12:38:06Z2019-08-13T12:38:06Z2015-12-10http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A7MJ8MEste trabalho propõe uma nova estratégia de despacho ótimo estocástico intertemporal da geração e da demanda em sistemas de energia elétrica com presença de geração fotovoltaica. Considera-se que o modelo é formulado no contexto de redes inteligentes, o que permite que a tecnologia de controle e a comunicação necessária estejam disponíveis no sistema. A estratégia de despacho proposta é constituída por uma cadeia de processos: pré-despacho para um dia à frente, classificação de soluções e despacho para uma hora àfrente. O pré-despacho consiste em um problema estocástico não linear, de programação inteira mista. Nesta fase, realiza-se o despacho da geração e da demanda, considerando uma restrição de desigualdade, chamada restrição de flexibilidade, cujo objetivo é garantir a disponibilidade de recursos com tempo de resposta compatível com a variação da geração fotovoltaica durante o despacho. Assume-se nesse trabalho que esses recursos podem ser representados por geradores de pico e cargas flexíveis que participam de programas de redução de carga. Considera-se o modelo não linear da rede, restrições de agendamento dos geradores térmicos e um modelo de preferências de consumidores. Por sua vez, o processo de classificação de soluções oriundas do pré-despacho, consiste na utilização da métrica do valor condicionado ao risco que permite avaliar a probabilidade de uma solução gerar altos custos no curto prazo para atender à variação da geração fotovoltaica. Na última fase da estratégia, define-se o redespacho estocástico dos recursos flexíveis, realizado parauma hora à frente, verificando a capacidade do sistema em manter o equilíbrio entre demanda e geração. Uma meta-heurística híbrida dedicada, desenvolvida neste trabalho, é utilizada para acessar os resultados da metodologia de despacho estocástico proposta.Sistemas testes de distribuidoras brasileiras, um com 192 e outro com 31 barras, são utilizados para ilustrar as potencialidades da estratégia de despacho proposta. Os resultados indicam que o modelo de gerenciamento de sistemas de pequeno porte com geração fotovoltaica gera resultados consistentes, apresentando-se promissor por garantir adisponibilidade dos recursos flexíveis. Sendo assim, as principais contribuições do trabalho desenvolvido são a proposição de um modelo de despacho estocástico intertemporal que considera o erro de previsão da geração fotovoltaica; o desenvolvimento do modelo de gerenciamento dos recursos flexíveis do sistema através da restrição de flexibilidade; a construção de um modelo de despacho da demanda que observa as preferências de consumo de consumidores flexíveis; o desenvolvimento de uma meta-heurística híbrida dedicada à solução do pré-despacho estocástico; a definição de um critério de classificação de soluções; e a elaboração de um modelo de despacho estocástico para uma hora à frente.This thesis proposes a new stochastic intertemporal economic dispatch of generation and demand for small electricity power systems with photovoltaic generation. The model is formulated in the context of smart-grids, which allows the control technology and communication is available to the system. The dispatch strategy proposed comprises thepre-dispatch for a day ahead; followed by a classification process of possible solutions and a dispatch model for one hour ahead. The pre-dispatch involves generation and demand schedule and is formulated by a stochastic, non-linear, mixed-integer programming model. In this step, an inequality constraint, called flexibility constraint, is included in the model in order to ensure the availability of resources with response time compatible with the variability of photovoltaic generation. It is assumed in this work that these flexible resources can be represented by peak generators and flexible loads which participate in load reductionprograms. The model includes the non-linear network representation, unit commitment restrictions of thermal generators, and a preference model of some consumers. On the other hand, the classification process of solutions, coming from the day ahead dispatch, is based on conditioned value at risk concept, which evaluates the probability of high costs for one solution of pre-dispatch. The last phase of strategy is the stochastic dispatch of flexible resources, for one hour ahead, which checks the system's ability to maintain the balance between demand and generation considering the variation of photovoltaic generation. Ahybrid meta-heuristics, developed in this work, is applied in order to access the pre-dispatch model results. Test systems from Brazilian utilities, with 192 bars and with 31, are used to illustrate the potential of proposed dispatch strategy. The results indicate that proposedmanagement model ensured the availability of flexible resources. Therefore, the main contributions of this thesis are the intertemporal stochastic pre-dispatch model that considers the prediction error of photovoltaic generation; the management model of the flexibleresources through a flexibility restriction; the demand dispatch model which observes the consumption preferences; the development of hybrid meta-heuristic dedicated to predispatch solution; the definition of a solutions classification process; and a stochastic dispatch model for one hour ahead.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia elétricaGeração de energia fotovoltaicaFluxo de Potência Ótimo EstocásticoMeta-heurísticas para otimizaçãoDespacho na presença de Geração FotovoltaicaValor Condicionado ao RiscoDespacho da DemandaPreferências dos ConsumidoresDespacho estocástico para sistemas elétricos de distribuição com geração fotovoltaicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtesethaisoficial.pdfapplication/pdf4923585https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A7MJ8M/1/tesethaisoficial.pdfa4d4edd5d29df2c91bdbb75ab593439eMD51TEXTtesethaisoficial.pdf.txttesethaisoficial.pdf.txtExtracted texttext/plain401673https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A7MJ8M/2/tesethaisoficial.pdf.txt0c825e4bd8686ac4235c9c7e1b2fd122MD521843/BUBD-A7MJ8M2019-11-14 22:59:40.751oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-A7MJ8MRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T01:59:40Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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