Operação de uma rede de distribuição considerando fontes de energia renováveis, operação e alocação de dispositivos armazenadores de energia e resposta da demanda

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Amadi, Gabriel Felipe
• Orientador(a): Oliveira, Marina Lavorato de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: PUC-Campinas
• Palavras-chave em Português: Sistema de distribuição de energia elétrica; Programação linear inteira mista; Fontes de energia renováveis; Resposta da demanda; Electric power distribution system; Mixed integer linear programming; Renewable energy sources; Demand response
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15141

O Brasil possui uma matriz energética altamente dependente de recursos hídricos e está inserido em um sistema elétrico centralizado. Porém, novas fontes de energia elétrica, como eólica e fotovoltaica, vêm sendo utilizadas no Brasil seguindo o conceito de geração distribuída (GD), ou seja, são instaladas próximas ao consumidor final. A desvantagem destas fontes renováveis em específico é a intermitência da incidência solar nas fontes fotovoltaicas e da intensidade do vento nas fontes eólicas. Assim, neste contexto de preservação ambiental, a integração entre Dispositivos de Armazenamento de Energia (DAE’s) e fontes renováveis de energia intermitentes pode ser benéfica para ambos os lados. Os DAE’s desempenham a função de armazenar energia para utilizá-la nas horas onde a tarifa de energia da rede é mais cara e/ou as fontes renováveis não estejam gerando. Além dos DAE’s é possível ser aplicado um programa de resposta da demanda (RD) que incentive o consumidor a comprar energia fora do horário de pico, o que acaba aliviando a rede nesse determinado horário além de trazer uma redução de custo para o consumidor, visto os demais horários possuírem uma tarifa menor de compra. A proposta deste trabalho é desenvolver um modelo matemático de otimização para a operação de uma rede de distribuição, quando existe a conexão de sistemas de geração fotovoltaica, DAE’s e resposta da demanda. Para tal, deve-se modelar matematicamente um problema que seja capaz de trabalhar com variáveis estocásticas, como é o caso das fontes de energia renováveis e a carga consumida e injetada pelos DAE’s. Uma forma simplificada de abordar tal problema, como pode ser encontrado na literatura, é trabalhar de modo que alguns cenários críticos sejam criados e problemas determinísticos para cada um destes cenários sejam resolvidos e então uma avaliação da operação de cada cenário é realizada. Portanto a proposta deste trabalho é solucionar um problema de programação cônica de segunda ordem inteiro-mista (PCSOIM) considerando diferentes cenários separadamente. O objetivo é minimizar os custos de operação da rede e os custos de compra de energia elétrica por parte do consumidor sujeito a restrições de operação e físicas do sistema. Este problema foi modelado em AMPL (A Modeling Language for Mathematical Programming) e resolvido utilizando o solver comercial CPLEX.