Despacho de potência ótimo em sistemas elétricos usando uma abordagem com muitos objetivos

• Autor(a) principal: Josué Fernando Leal Granados
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/53499
• topic: Otimização de muitos objetivos; NSGA-III; Despacho de potência; Fluxo de potência em sistemas elétricos; Gerador síncrono; Mercado de energia elétrica; Engenharia elétrica; Sistemas elétricos de potência; Otimização multiobjetivo; Dínamos - Corrente alternada

Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização para o problema do despacho de potência considerando quatro objetivos: i) minimização das perdas técnicas no sistema elétrico, ii) minimização do custo do despacho das potências ativa e reativa, iii) maximização da margem de estabilidade de tensão do sistema e, iv) maximização do fator de potência em transformadores da Rede Básica de Fronteira. A metodologia faz uso do algoritmo evolucionário Non-dominated Sorting Genetic Algorithm III (NSGA-III), bem como de um algoritmo eficiente para o cálculo de fluxo de potência em sistemas elétricos. A metodologia de exploração simultânea do despacho de potências ativa e reativa (visando a otimização dos quatros objetivos) é inédita, pois não foi ainda abordada na literatura. Em relação à formulação do problema, destaca-se a proposta para o cálculo do custo de oportunidade associado com o despacho de potência reativa, como resposta à inexistência de mercados de energia reativa. São apresentados os resultados da avaliação de um sistema brasileiro de 10351 barras e para os sistemas IEEE 30 e 57 barras, obtidos através da metodologia proposta. Por se tratar de um problema com objetivos conflitantes, os resultados constituem um conjunto eficiente de despachos de potência, por meio dos quais são estabelecidas melhorias em cada objetivo. Vários despachos de interesse prático são analisados e discutidos nos sistemas avaliados. Esses resultados demonstram que a metodologia é promissora, pois permite encontrar soluções com boa convergência e diversidade, além de ser capaz de abordar sistemas elétricos de grande porte. Por fim, a proposta do despacho simultâneo de potências ativa e reativa favoreceu a exploração e análise dos impactos da potência reativa, principalmente na análise econômica do despacho e na estabilidade de tensão.