Fluxo de potência holomórfico intervalar: uma nova abordagem para o tratamento de incertezas em sistemas elétricos de potência

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lima, Glaucus Rivera Santos
• Orientador(a): Melo, Igor Delgado de
• Banca de defesa: Peres, Wesley , Oliveira, Leonardo Willer de
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Incertezas; Fluxo de potência holomórfico; Análise intervalar; Aproximações de padé; Uncertainties; Holomorphic embedding load flow; Interval analysis; Padé approximants
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16691

Devido à introdução de fontes de energia com alta variabilidade, novos tipos de carga, imprecisão de medidores e dados incertos no setor elétrico, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos computacionais capazes de modelar corretamente as incertezas inerentes ao fluxo de potência. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma abordagem intervalar para o Holomorphic Embedding Load Flow Method (HELM), considerando incertezas de carga e geração. No método proposto, as equações de fluxo de potência são escritas como funções complexas holomorfas, sendo sua solução determinada de forma recursiva com base na expansão em séries de MacLaurin e na máxima continuação analítica utilizando aproximações de Padé. Conceitos da aritmética intervalar são aplicados às equações do HELM, assumindo potências ativas e reativas como dados incertos para obter valores intervalares associados aos fasores de tensão para todos os barramentos do sistema. Sistemas-teste, como os de 6, 14, 30 e 57 barramentos, são utilizados para simulações computacionais, sendo os resultados comparados com a abordagem de Monte Carlo (MC), o método de Krawczyk, a série de Taylor e a aritmética afim. Como contribuição relevante, uma nova técnica de fluxo de potência intervalar é apresentada, permitindo calcular valores intervalares mais próximos daqueles determinados por simulações de MC do que outras metodologias publicadas na literatura. O tempo computacional é aproximadamente 300 vezes mais rápido do que a abordagem de MC considerando 20.000 simulações e as sensibilidades dos intervalos são, pelo menos, duas vezes menores do que as obtidas por outros métodos intervalares. Adicionalmente, uma importante contribuição é apresentada para se considerar o tratamento de limites de geração de potência reativa referente às unidades de geração, o qual impacta significativamente na análise intervalar aplicada ao equacionamento do fluxo de potência.