Estudo dos custos gerados em RDBTs sob operação conjunta de GDFV e VE sujeitos aos controles Volt-Watt e Volt-VAr - Nunes, Raphael de Souza (2024)
A crescente conexão conjunta de Veículos Elétricos (VEs) e Geração Distribuída Fotovoltaica (GDFV) em Redes de Distribuição de Baixa Tensão (RDBTs) no Brasil tem potencial de gerar desafios técnicos e financeiros significativos, especialmente devido às violações dos limites de tensão adequados e aumento nas perdas técnicas previamente estabelecidos, respectivamente, pelas normas da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e processos de revisão tarifária. Em virtude disso, esta pesquisa apresenta uma avaliação dos custos operacionais associados às perdas técnicas e às compensações financeiras pagas pelas concessionárias, considerando os controladores Volt-VAr e Volt-Watt acoplados aos inversores da GDFV e carregadores VEs. O estudo, fundamentado em cenários localizados no Brasil, faz uso de simulações determinísticas e probabilísticas para analisar os impactos técnicos e financeiros em diferentes níveis de penetração conjunta de VEs e GDFV.As simulações determinísticas avaliam casos específicos e controlados para identificar o comportamento das redes em diferentes níveis de penetração, considerando parâmetros fixos de geração e carregamento. As simulações probabilísticas utilizam o método de Monte Carlo e consideram oito variáveis principais: a definição aleatória das residências que recebem VEs e GDFV, a capacidade das baterias dos VEs, a irradiação solar, a ordem de conexão das fases dos carregadores de VEs e dos inversores de GDFV, as potências dos carregadores, as potências dos painéis fotovoltaicos e as curvas de carregamento dos VEs. Os resultados determinísticos apresentam o Volt-Watt mais eficiente na mitigação das perdas técnicas, enquanto o Volt-VAr apresentou maior eficácia em níveis baixos de penetração para a controle do nível de tensão. As simulações probabilísticas exibem que os custos de compensação superam os custos associados às perdas técnicas, especialmente em cenários com alta penetração conjunta. O Volt-Watt destacou-se como a solução mais eficiente para reduzir os custos operacionais gerais das concessionárias, enquanto o Volt-VAr mostrou-se vantajoso em cenários com menor penetração. Os resultados obtidos para duas redes reais reforçam a importância de estratégias de controle adequadas para garantir a eficiência operacional e o equilíbrio financeiro em RDBTs no Brasil, considerando as especificidades locais e as crescentes demandas por tecnologias de GDFV e VEs.