A Specialized Long-Term Distribution System Expansion Planning Method With the Integration of Distributed Energy Resources

Autor(es)

De Lima, Tayenne D. ; Franco, John F. ; Lezama, Fernando ; Soares, Joao

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: IEEE ACCESS; v. 10, p. 16-pg., 2022-01-01.

Resumo

The electrical distribution system (EDS) has undergone major changes in the last decade due to the increasing integration of distributed generation (DG), particularly renewable energy DG. Since renewable energy resources have uncertain generation, energy storage systems (ESSs) in the EDS can reduce the impact of those uncertainties. Besides, electric vehicles (EVs) have been increasing in recent years leveraged by environmental concerns, bringing new challenges to the operation and planning of the EDS. In this context, new approaches for the distribution system expansion planning (DSEP) problem should consider the distributed energy resources (DG units, ESSs, and EVs) and address environmental impacts. This paper proposes a mixed-integer linear programming model for the DSEP problem considering DG units, ESSs, and EV charging stations, thus incorporating the environmental impact and uncertainties associated with demand (conventional and EVs) and renewable generation. In contrast to other approaches, the proposed model includes the simultaneous optimization of investments in substations, circuits, and distributed energy resources, including environmental aspects (CO2 emissions). The optimization method was developed in the modeling language AMPL and solved via CPLEX. Tests carried out with a 24-node system illustrate its effectiveness as a valuable tool that can assist EDS planners in the integration of distributed energy resources. (AU)

• Processo FAPESP: 17/02831-8 - Aplicação de métodos de otimização no planejamento do sistema de distribuição de energia elétrica
• Beneficiário: John Fredy Franco Baquero
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/23617-7 - Operação ótima de sistemas modernos de distribuição de energia elétrica através da participação ativa de veículos elétricos e baterias estacionárias
• Beneficiário: Maria Nataly Banol Arias
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/08008-4 - Gestão coordenada dos recursos de energia na presença de incerteza considerando veículos elétricos e flexibilidade da procura de energia em redes de distribuição
• Beneficiário: Rubén Augusto Romero Lázaro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/20990-9 - Novos modelos de otimização aplicados ao problema de planejamento de sistemas de distribuição no contexto de redes ativas
• Beneficiário: Alejandra Tabares Pozos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/21972-6 - Otimização do planejamento e da operação de sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica
• Beneficiário: Rubén Augusto Romero Lázaro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático