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Planejamento de curto prazo de sistemas de distribuição de energia elétrica reais através de modelos equivalentes

Processo: 18/12422-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
Pesquisador responsável:José Roberto Sanches Mantovani
Beneficiário:Ozy Daniel Melgar Dominguez
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/21972-6 - Otimização do planejamento e da operação de sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/24677-6 - Uma estratégia de planejamento de curto prazo para redes de distribuição para incentivar maiores penetrações de projetos independentes de geração distribuída renovável, BE.EP.PD
Assunto(s):Geração distribuída   Planejamento   Otimização estocástica   Sistemas de distribuição

Resumo

O planejamento de curto prazo em sistemas de distribuição de energia elétrica é um processo de tomada de decisão que assegura o desempenho físico e segurança do sistema, e garante a qualidade da energia fornecida aos usuários finais. Nos últimos anos, na formulação e solução deste problema tem-se enfrentado grandes desafios devido à integração de novas tecnologias e às preferências dos consumidores finais. Para superar os desafios, algoritmos sofisticados de otimização são desenvolvidos para integrar estas tecnologias à rede de distribuição e fornecer um serviço de alta qualidade. Enfim, formular uma estratégia que considere múltiplos objetivos simultaneamente e assim atender as necessidades da rede é um grande desafio. Nesse contexto, desenvolver um método para encontrar uma solução ao problema é o objetivo que deve ser atingido durante a execução deste projeto. Certamente, do ponto de vista de otimização matemática, a dificuldade do problema está relacionada com o número de variáveis de decisão consideradas no modelo matemático. Por outro lado, uma das limitantes das estratégias formuladas resulta na escalabilidade destas formulações quando redes complexas são analisadas. Portanto, neste projeto de pesquisa propõe-se uma estratégia para reduzir essas limitantes, na qual o planejamento de curto prazo será formulado para sistemas de distribuição simplificados. Esta estratégia é composta por duas etapas, na primeira um algoritmo de simplificação para representar as complexidades de uma rede de distribuição em um sistema equivalente deve ser desenvolvido. Na segunda etapa deve-se investigar a metodologia de planejamento, que deve considerar múltiplas ações de planejamento para maximizar a eficiência do sistema de distribuição de energia elétrica. Na fase da modelagem devem ser incluídas as fontes de geração distribuída renováveis e sistemas armazenadores de energia elétrica, e assim, aproveitar os benefícios que cada tecnologia facilita. Naturalmente, a operação das fontes renováveis e a demanda de energia elétrica apresenta erros de estimação, portanto, a formulação deve-se estender para modelos de otimização sob incertezas. Com o desenvolvimento desta estratégia, o objetivo é desenvolver uma ferramenta computacional que possa ser utilizada para encontrar planos de investimento que sejam aplicados a sistemas de grande porte, que seja adaptativa e de utilidade para o tomador de decisões para melhorar a operação do sistema e garantir a qualidade da energia elétrica fornecida. Para validar a metodologia proposta, análise de casos e testes em sistemas disponíveis na literatura devem ser realizados sob diferentes condições para demonstrar a eficiência e robustez da ferramenta que deve ser desenvolvida.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MELGAR-DOMINGUEZ, OZY D.; POURAKBARI-KASMAEI, MAHDI; LEHTONEN, MATTI; MANTOVANI, JOSE R. SANCHES. An economic-environmental asset planning in electric distribution networks considering carbon emission trading and demand response. Electric Power Systems Research, v. 181, APR 2020. Citações Web of Science: 0.
MELGAR-DOMINGUEZ, OZY DANIEL; POURAKBARI-KASMAEI, MAHDI; LEHTONEN, MATTI; SANCHES MANTOVANI, JOSE ROBERTO. Voltage-dependent load model-based short-term distribution network planning considering carbon tax surplus. IET GENERATION TRANSMISSION & DISTRIBUTION, v. 13, n. 17, p. 3760-3770, SEP 3 2019. Citações Web of Science: 1.

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