Modelagem matemática aplicada para o corte de carga em uma microrrede ilhada considerando indicadores de qualidade de serviço

• Autor(a) principal: Roesler, Pedro Henrique
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27520
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS; Energia elétrica - Distribuição - Qualidade; Programação linear; Geração distribuida de energia elétrica; Modelos matemáticos; Electric power distribution - Quality; Linear programming; Distributed generation of electric power; Mathematical models; Engenharia Elétrica

Com o intuito de melhorar a confiabilidade do serviço de distribuição de energia elétrica, a geração distribuída pode ser utilizada por concessionárias para atender grupos de consumidores em momentos de falta de energia. No entanto, é necessário que haja a delimitação dos consumidores beneficiados, equipamentos de controle e proteção e uma política de operação alinhada com os propósitos do sistema. Nesse contexto, na presente dissertação é proposto um modelo de otimização para melhorar o aproveitamento de recursos alocados em uma microrrede de propriedade de uma concessionária de energia elétrica. Nesse modelo é levado em consideração o custo de utilização de elementos armazenadores de energia, a possibilidade de corte de carga de consumidores e os indicadores brasileiros de qualidade do serviço de distribuição de energia. O modelo proposto é desenvolvido em Programação Linear Inteira Mista (PLIM) e usado para determinar o corte de carga que proporcione um menor custo de operação da microrrede. Juntamente com o modelo de otimização é utilizado um horizonte móvel (horizonte rolante). É realizado um estudo da aplicação da solução proposta em uma microrrede operando em modo ilhado, contendo baterias de íons de lítio, gerador fotovoltaico e cargas controláveis. Tanto a configuração da microrrede como os dados utilizados nesse estudo foram baseados em um sistema real. São conduzidos três experimentos com o intuito de evidenciar a capacidade da abordagem de solução em prover soluções adequadas, mesmo com as mudanças de determinadas condições do sistema (demanda e energia disponível). Também é realizado um teste de escalabilidade da abordagem de solução proposta, com o objetivo de verificar a carga computacional necessária para obtenção de soluções em um caso com um maior número de consumidores envolvidos. Como conclusão, o trabalho mostra que, por meio da atribuição de determinados valores para os fatores de ponderação da função de avaliação do modelo matemático, a solução é capaz de definir um corte de carga condizente com a situação do sistema. Já os resultados do teste de escalabilidade mostram que são necessários mais esforços de modelagem para tornar a solução escalável em termos do número de grupos consumidores considerado.