Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
Texto Completo: | http://tede.unioeste.br/handle/tede/5329 |
Resumo: | Microgrids can be seen as a small controllable electrical power system, which locally integrate charges with distributed energy resources (REDs). However, implementing, expanding and operating a microgrid brings with it several economic, technical and operational challenges that must be faced, among them the quantification of the investment risk in these REDs. Thus, this work presents an optimization model for the selection and operation of REDs inserted in a microgrid, whose objective is to minimize the risk to which the decision-maker is exposed in the face of uncertainty in demand and in wind and solar energy generation. The uncertainties in these parameters have been treated through a decision tree and the risk evaluation is performed using the Value at Risk (VaR) and the Conditional Value at Risk (CVaR), the latter risk metric being the main contribution of the work. The resulting mathematical formulation constitutes a mixed integer linear programming model that was implemented in GAMS language and solved with CPLEX solver. The results obtained with the model have made it possible to determine the economic benefits that could be gained from investing in REDs in a microgrid as well as highlight the impact that can produce the intermittent nature of renewable resources and the uncertainty in demand about the variability of these benefits. The results also show the risk measures cited, serving as a tool to assist in making decisions regarding the implementation of REDs and optimized energy management in a microgrid. |
id |
UNIOESTE-1_885ec8690c13fd68891db11ad593538f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede.unioeste.br:tede/5329 |
network_acronym_str |
UNIOESTE-1 |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
repository_id_str |
|
spelling |
Lotero, Roberto Cayetanohttp://lattes.cnpq.br/2866486851342810Franco, Edgar Manuel Carrenohttp://lattes.cnpq.br/4430719667450640Nascimento, Bruno de Nadaihttp://lattes.cnpq.br/0236505514444560http://lattes.cnpq.br/8558763556159704Budel, Rodrigo Alexssandre2021-04-26T11:29:33Z2020-10-23Budel, Rodrigo Alexssandre. Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. 2020. 87 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020.http://tede.unioeste.br/handle/tede/5329Microgrids can be seen as a small controllable electrical power system, which locally integrate charges with distributed energy resources (REDs). However, implementing, expanding and operating a microgrid brings with it several economic, technical and operational challenges that must be faced, among them the quantification of the investment risk in these REDs. Thus, this work presents an optimization model for the selection and operation of REDs inserted in a microgrid, whose objective is to minimize the risk to which the decision-maker is exposed in the face of uncertainty in demand and in wind and solar energy generation. The uncertainties in these parameters have been treated through a decision tree and the risk evaluation is performed using the Value at Risk (VaR) and the Conditional Value at Risk (CVaR), the latter risk metric being the main contribution of the work. The resulting mathematical formulation constitutes a mixed integer linear programming model that was implemented in GAMS language and solved with CPLEX solver. The results obtained with the model have made it possible to determine the economic benefits that could be gained from investing in REDs in a microgrid as well as highlight the impact that can produce the intermittent nature of renewable resources and the uncertainty in demand about the variability of these benefits. The results also show the risk measures cited, serving as a tool to assist in making decisions regarding the implementation of REDs and optimized energy management in a microgrid.As microrredes podem ser vistas como um pequeno sistema de energia elétrica controlável, que integram localmente cargas com recursos energéticos distribuídos (REDs). Porém, implementar, expandir e operar uma microrrede traz consigo vários desafios econômicos, técnicos e operacionais que devem ser enfrentados, entre eles a quantificação do risco do investimento nestes REDs. Nesse sentido, no presente trabalho é apresentado um modelo de otimização para a seleção e operação de REDs inseridos em uma microrrede, cujo objetivo é minimizar o risco ao qual está exposto o decisor frente à incerteza na demanda e na geração eólica e solar. As incertezas nesses parâmetros foram tratadas através de uma arvore de cenários e a avaliação do risco é realizada utilizando o Valor em Risco (VaR) e o Valor Condicional em Risco (CVaR), sendo esta última métrica de risco a principal contribuição do trabalho. A formulação matemática resultante constitui um modelo de programação linear inteira mista que foi implementado na linguagem GAMS e resolvido com o solver CPLEX. Os resultados obtidos com o modelo permitiram determinar os benefícios econômicos que poderiam ser auferidos com o investimento em REDs em uma microrrede, assim como destacam o impacto que pode produzir a natureza intermitente dos recursos renováveis e a incerteza na demanda sobre a variabilidade desses benefícios. Os resultados também mostram as medidas de risco citadas, servindo como ferramenta de auxílio no momento de tomar decisões em relação à implantação de REDs e à gestão otimizada de energia em uma microrrede.Submitted by Katia Abreu (katia.abreu@unioeste.br) on 2021-04-26T11:29:33Z No. of bitstreams: 2 Rodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdf: 1325988 bytes, checksum: 5369b12f92f4481789148e421c68f70e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2021-04-26T11:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdf: 1325988 bytes, checksum: 5369b12f92f4481789148e421c68f70e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2020-10-23application/pdfpor8774263440366006536500Universidade Estadual do Oeste do ParanáFoz do IguaçuPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e ComputaçãoUNIOESTEBrasilCentro de Engenharias e Ciências Exatashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessMicrorredesRecurso Energético DistribuídoIncertezaRiscoVarCVaRMicrogridDistributed energy resourcUncertaintyRiskVaRCVaRENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAQuantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1040084669565072649600600600-7734402124082146922-1431013593610671097reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTEinstname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)instacron:UNIOESTEORIGINALRodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdfRodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdfapplication/pdf1325988http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/5/Rodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdf5369b12f92f4481789148e421c68f70eMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede/53292021-04-26 08:29:33.242oai:tede.unioeste.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unioeste.br/PUBhttp://tede.unioeste.br/oai/requestbiblioteca.repositorio@unioeste.bropendoar:2021-04-26T11:29:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
title |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
spellingShingle |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. Budel, Rodrigo Alexssandre Microrredes Recurso Energético Distribuído Incerteza Risco Var CVaR Microgrid Distributed energy resourc Uncertainty Risk VaR CVaR ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
title_short |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
title_full |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
title_fullStr |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
title_full_unstemmed |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
title_sort |
Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. |
author |
Budel, Rodrigo Alexssandre |
author_facet |
Budel, Rodrigo Alexssandre |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Lotero, Roberto Cayetano |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2866486851342810 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Franco, Edgar Manuel Carreno |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4430719667450640 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Nascimento, Bruno de Nadai |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0236505514444560 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8558763556159704 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Budel, Rodrigo Alexssandre |
contributor_str_mv |
Lotero, Roberto Cayetano Franco, Edgar Manuel Carreno Nascimento, Bruno de Nadai |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Microrredes Recurso Energético Distribuído Incerteza Risco Var CVaR |
topic |
Microrredes Recurso Energético Distribuído Incerteza Risco Var CVaR Microgrid Distributed energy resourc Uncertainty Risk VaR CVaR ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Microgrid Distributed energy resourc Uncertainty Risk VaR CVaR |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
description |
Microgrids can be seen as a small controllable electrical power system, which locally integrate charges with distributed energy resources (REDs). However, implementing, expanding and operating a microgrid brings with it several economic, technical and operational challenges that must be faced, among them the quantification of the investment risk in these REDs. Thus, this work presents an optimization model for the selection and operation of REDs inserted in a microgrid, whose objective is to minimize the risk to which the decision-maker is exposed in the face of uncertainty in demand and in wind and solar energy generation. The uncertainties in these parameters have been treated through a decision tree and the risk evaluation is performed using the Value at Risk (VaR) and the Conditional Value at Risk (CVaR), the latter risk metric being the main contribution of the work. The resulting mathematical formulation constitutes a mixed integer linear programming model that was implemented in GAMS language and solved with CPLEX solver. The results obtained with the model have made it possible to determine the economic benefits that could be gained from investing in REDs in a microgrid as well as highlight the impact that can produce the intermittent nature of renewable resources and the uncertainty in demand about the variability of these benefits. The results also show the risk measures cited, serving as a tool to assist in making decisions regarding the implementation of REDs and optimized energy management in a microgrid. |
publishDate |
2020 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2020-10-23 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-04-26T11:29:33Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
Budel, Rodrigo Alexssandre. Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. 2020. 87 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://tede.unioeste.br/handle/tede/5329 |
identifier_str_mv |
Budel, Rodrigo Alexssandre. Quantificação do risco na seleção e operação de recursos energéticos distribuídos inseridos em uma microrrede. 2020. 87 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020. |
url |
http://tede.unioeste.br/handle/tede/5329 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
-1040084669565072649 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 600 |
dc.relation.department.fl_str_mv |
-7734402124082146922 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
-1431013593610671097 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Foz do Iguaçu |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UNIOESTE |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Foz do Iguaçu |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) instacron:UNIOESTE |
instname_str |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) |
instacron_str |
UNIOESTE |
institution |
UNIOESTE |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/5/Rodrigo_Alexssandre_Budel_2020.pdf http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/2/license_url http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/3/license_text http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/4/license_rdf http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5329/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
5369b12f92f4481789148e421c68f70e 4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) |
repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.repositorio@unioeste.br |
_version_ |
1811723440319627264 |