Otimização de um portfólio tolerante a faltas em um cenário de Smart Grid

Resumo

O termo Smart Grid refere-se ao uso das tecnologias das telecomunicações, monitoramento e controle para operar em paralelo com o sistema de potência com o objetivo de melhorar a confiabilidade do fornecimento de energia elétrica, minimizando os custos da energia aos consumidores, e facilitando a conexão de novas fontes de geração, especialmente fontes baseadas em energias renováveis. No entanto, o crescimento acelerado de novas plantas eólicas e solares cria novos desafios para manter o balanço de potência na rede. Isto se deve principalmente porque a potência de saída destas fontes de geração baseadas em energias renováveis, como as plantas eólicas e solares, depende de condições meteorológicas as quais não são controláveis. Neste sentido, diferentes soluções têm sido propostas na literatura, incluindo estratégias gestão para deslocar a demanda aos períodos de máxima geração, o uso de sistemas de armazenamento ou sistemas de resposta a demanda.Todas estas soluções melhoram a confiabilidade e robustez da rede, mas incrementam a complexidade de controle da mesma. Portanto, requerem-se novas estratégias de controle e planejamento para operar esta nova rede conhecida como Smart Grid. Considerando isto, o principal objetivo deste projeto de pesquisa é desenvolver uma estratégia de otimização distribuída considerando um portfólio dinâmico de unidades de geração, onde algumas destas unidades podem sair de operação por falhas ou manutenção programada. Apesar que o problema de otimização de portfólios de geração não é novo na literatura de sistemas de potência, este projeto de pesquisa considera um novo e futuro cenário de Smart Grid. Em este cenário de Smart Grid, é considerado que uma grande parte da potência é fornecida por unidades baseadas em energias renováveis, caraterizadas por uma geração imprevisível, e que uma grande parte da demanda é flexível. Portanto, é possível deslocar o consumo temporariamente sem representar um desconforto significativo ao consumidor. Além disso, será realizado um estudo de avaliação da incerteza utilizando a estratégia de otimização a desenvolver. Para isto, serão desenvolvidas simulações Monte-Carlo, com o objetivo de avaliar o impacto da incerteza da geração de energia renovável e da demanda de energia no custo operacional do portfólio.