Planejamento das Microrredes usando Modelos Matemáticos e Técnicas de Solução Modernas

• Processo: 25/02567-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Marcos Julio Rider Flores
• Beneficiário: Marcos Julio Rider Flores
• Pesquisador Anfitrião: Bala Venkatesh
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Toronto Metropolitan University (TMU), Canadá
• Vinculado ao auxílio: 21/11380-5 - CPTEn - Centro Paulista de Estudos da Transição Energética, AP.CCD
• Assunto(s): Sistemas de distribuição de energia elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: 1 - Planejamento das microrredes | 2 - Fluxo de potência ótimo | 3 - Planejamento da operação energética de curto prazo | 4 - Programação não linear inteira mista | 5 - Programação linear inteira mista | 6 - Otimização em sistemas de potência | Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica

Resumo

Uma microrrede pode ser definida como um "grupo de cargas interconectadas e recursos de energia distribuída dentro de limites elétricos claramente definidos que atuam como uma única entidade controlável em relação à rede e pode se conectar e desconectar da rede para permitir que ela opere tanto no modo conectado à rede como no modo ilhado"1. Assim, as microrredes, serão uma alternativa eficiente e moderna para o combate a interrupção para consumidores ou grupos de consumidores mais sensíveis e mais prejudicados. Uma microrrede adequadamente planejada pode reduzir perdas, aumentar a eficiência das energias renováveis e criar novos modelos de negócios. No Brasil, alguns projetos de P&D relacionados com a inserção e operação de fontes renováveis de geração e sistemas de armazenamento de energia em sistemas de distribuição a pequena escala têm sido desenvolvidos nos últimos anos. Na maioria dos projetos de P&D, foi mostrado os benefícios da inserção e da operação eficiente da geração renovável e dos sistemas de armazenamento e da produção de novos produtos, novas técnicas e modelos de negócio para o aproveitamento dessas tecnologias nas áreas de influência das empresas e das instituições envolvidas. Assim, devido ao grande potencial de geração renovável no Brasil, particularmente do tipo solar, e a diminuição dos custos dos dispositivos de armazenamento, sistemas fotovoltaicos, e supervisão/controle das redes elétrica, existem uma motivação real e prática para a implementação das microrredes, particularmente em edifícios, campi universitários e comunidades residenciais; e para o desenvolvimento de tecnologias para o gerenciamento energético das microrredes. Com base nos fatos acima, é possível prever que o número de novas microrredes vão aumentar no Brasil, especialmente nos próximos anos. Contudo, a implantação de novas microrredes traz o desafio de maximizar seus benefícios advindos das diferentes tecnologias e minimizar os impactos adversos e custos associados para implementação. O objetivo do projeto é desenvolver metodologias de gerenciamento de energia em escalas de tempo de minutos, horas e dias para a operação de microrredes e novos modelos matemáticos e técnicas de solução modernas o para o planejamento das microrredes. Os novos modelos matemáticos serão escritos na linguagem de programação matemática AMPL e a solução será obtida através do solvers comercial CPLEX. As técnicas de solução modernas serão implementadas na linguagem de programação Python. (AU)