Planejamento de sistemas de distribuição com representação de incertezas através de análise intervalar

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Seta, Felipe da Silva
• Orientador(a): Oliveira, Leonardo Willer de
• Banca de defesa: Mantovani, José Roberto Sanches , Nepomuceno, Erivelton Geraldo , Silva Junior, Ivo Chaves da , Dias, Bruno Henriques
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cenários; Confiabilidade; Fluxo de potência intervalar; Geração distribuída; Incertezas; Planejamento; Sistemas de distribuição; Sistema imunológico artificial; Artificial immune system; Distributed generation; Distribution systems; Interval power flow; Planning; Reliability; Scenarios; Uncertainties
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11777

O presente trabalho propõe uma metodologia para o planejamento ótimo da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica com a representação de incertezas sobre demanda de carga e geração distribuída associada à energia eólica. O critério de planejamento consiste na minimização de custos relacionados a investimento, operação, emissão de dióxido de carbono e confiabilidade. O custo de confiabilidade refere-se à energia não-suprida, utilizando-se o critério ‘N-1’ para trechos de rede e verificando-se o impacto de defeitos permanentes isolados através de uma estratégia de restauração, que depende diretamente da quantidade e da localização dos dispositivos de proteção e manobra na rede. O problema é modelado como sendo de programação não linear inteira mista e solucionado através da técnica metaheurística de otimização bioinspirada denominada Sistemas Imunológicos Artificiais. As decisões de planejamento envolvem: expansão de subestações existentes e/ou construção de novas, recondutoramento de trechos existentes pela troca do tipo de cabo e/ou construção de novos trechos, instalação de unidades de geração distribuída eólica em barras candidatas, alocação de chaves seccionadoras, reconfiguração da rede e definição das coordenadas geográficas ótimas para construção das novas subestações, além do roteamento ótimo de trechos entre as subestações e os pontos de carga. A localização de novas subestações e a construção dos trechos de ligação levam em consideração um sistema de informações geográficas que impõem ao problema um conjunto de restrições físicas de roteamento, como a existência de obstáculos naturais e caminhos de passagem de alto custo. Para a representação de incertezas, dois métodos são aplicados e comparados: uma técnica intervalar baseada em um fluxo de potência intervalar e um método estocástico baseado no estabelecimento de cenários prováveis. Restrições de rede são consideradas, como limites de corrente nos trechos, tensão nodal e potência fornecida pelas subestações, além da radialidade e conectividade das topologias candidatas. A principal contribuição da metodologia intervalar proposta está na forma eficiente de representação e avaliação de incertezas em uma única etapa, ao invés da utilização de várias avaliações determinísticas da metodologia estocástica baseada em cenários. Resultados numéricos são apresentados para sistemas teste conhecidos da literatura e demonstram o potencial da metodologia intervalar proposta na modelagem de incertezas.