Otimização da locação de BOS nas usinas fotovoltaicas

• Processo: 19/10684-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
• Vigência (Término): 31 de julho de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Marcos Julio Rider Flores
• Beneficiário: Madson Daniel Magalhães Pena
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Rede elétrica Sistemas fotovoltaicos Painéis solares fotovoltaicos Modelos matemáticos Programação linear inteira mista
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: 1 - Locação do Balanço do Sistema | 2 - Desenho de redes elétricas | 3 - Sistemas fotovoltaicos | 4 - Modelagem matemática | 5 - Programação Linear Inteiro-Misto | Otimização dos Sistemas Elétricos de Potência

Resumo

Após a definição do layout de uma usina fotovoltaica (UFV), com a locação dos módulos (painéis) fotovoltaicos, a partir das restrições da área do terreno, topografia, tipo de estrutura a ser utilizada (fixa ou do tipo tracker) e localização geográfica da UFV, é realizado o desenho da rede elétrica e de seus componentes, conhecido como Balanço do Sistema (em inglês: Balance of System - BOS), que tem como objetivo determinar o número, potência e a posição georreferenciada dos inversores / transformador, a utilização ou não de stringboxes externas ao inversor para proteção e paralelização no lado em Corrente Continua - CC (entre os módulos fotovoltaicos e até a entrada dos inversores), assim como a configuração e dimensionamento das redes eléctricas em CC e em Corrente Alternada - CA (dos inversores até o transformador da subestação) minimizando os custos de investimento e das perdas elétricas, mantendo-se a operação da rede elétrica dentro das normas técnicas pertinentes. O trabalho de iniciação científica tem por objetivo desenvolver uma metodologia baseada em otimização para resolver o problema da locação do BOS. A metodologia proposta usa técnicas de linearização para obter um modelo matemático de programação linear inteiro-misto (PLIM) com uma boa aproximação do modelo de programação não-linear inteiro-misto original. Um modelo de PLIM tem os seguintes benefícios: (a) um modelo matemático robusto, genérico e flexível; (b) uma solução computacional eficiente com solvers convencionais; e (c) a convergência para a solução ótima é garantida usando técnicas de otimização clássica. Uma usina fotovoltaica real será usada como caso de estudo. O modelo será implementado na linguagem de modelagem matemática AMPL e resolvido usando o solver CPLEX.