Composed aggregate modeling of DERs at feeder level for steady state analysis of distribution systems

Autor(es)

Rolim, Felipe B. B. ; Trindade, Fernanda C. L. ; Freitas, Walmir ; Venkatesh, Bala

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Electric Power Systems Research; v. 245, p. 11-pg., 2025-03-13.

Resumo

Energy transition via deep electrification leading to a zero-carbon 2050 future powered by innumerable DERs is being contemplated worldwide. However, hitherto practice of accurate individual DER representation for planning and operation purposes considering thousands of connected units is impractical. In this context, aggregate DERs representation with sufficient modeling accuracy and computing using limited set of measurements is a practical solution to this fast-growing problem. This work proposes three DER models, namely equivalent electrical circuit (CKT), artificial intelligence (ANN), and regression-based (REG) models. A linear optimization formulation is proposed to combine those models to obtain the least error compared to the available power flow measurement, achieving the aggregate DER model (CAR). These approaches are based on statistical and aggregate load modeling, such as ZIP (constant impedance, current and power) model used to represent innumerable loads, in aggregate, for power flow studies for over 50 years and this work leverages the concept to create a new one. Under different scenarios of topology and input parameter errors, the methodology can extract the information from the available measurements and decide the best CAR model. Applying this model, the root means square error regarding the power flow in the test system is on average 0.3 %. (AU)

• Processo FAPESP: 23/01719-0 - Tecnologias distribuídas de rede: mudanças de paradigmas para promover a transição energética e o conceito de 3D - descentralização, descarbonização e digitalização
• Beneficiário: Walmir de Freitas Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Processo FAPESP: 22/10271-0 - Desenvolvimento de um método de tratamento de dados anômalos dedicado a aplicações no ADMS
• Beneficiário: Felipe Bayma Barbosa Rolim
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/07103-3 - Detecção de anomalias em sistemas de distribuição de energia elétrica baseada na análise de dados de sensores e medidores inteligentes
• Beneficiário: Felipe Bayma Barbosa Rolim
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/11517-3 - Proposta de modelagem agregada de recursos energéticos distribuídos em regime permanente
• Beneficiário: Fernanda Caseño Trindade Arioli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Processo FAPESP: 21/11380-5 - CPTEn - Centro Paulista de Estudos da Transição Energética
• Beneficiário: Luiz Carlos Pereira da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Ciência para o Desenvolvimento