Problema de fluxo de potência ótimo estocástico com variáveis discretas investigado através de uma abordagem determinística

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Schimidt, Marina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fluxo de potência ótimo estocástico e discreto; Função de densidade de probabilidade de Weibull; Energia eólica; Variáveis discretas; Método de pontos interiores/exteriores; Discrete and stochastic optimal power flow; Weibull probability density function; Wind energy; Discrete variables; Interior/exterior point method
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/237214

Neste trabalho considera-se uma modificação no modelo matemático relativo ao problema de Fluxo de Potência Ótimo Estocástico (FPOE), no qual são inseridas variáveis discretas relacionadas aos taps dos transformadores e susceptâncias shunt de capacitores e reatores, redefinindo-o como um problema de Fluxo de Potência Ótimo Estocástico e Discreto (FPOED), em que a estocasticidade provém da introdução da geração eólica neste. Esse problema é formulado como um problema de otimização restrito, não diferenciável, não linear, não convexo, com variáveis contínuas e discretas, as quais melhor representam o cenário real, sendo um problema de difícil resolução (NP-Hard) para o qual uma abordagem determinística é proposta à sua resolução. Com a consideração da energia eólica, a programação do despacho de potência ativa torna-se incerta, de modo que o custo de geração eólica é determinado pela subestimação (penalidade) e superestimação (reserva) da geração através da função de densidade de probabilidade de Weibull. Matematicamente, o problema de Fluxo de Potência Ótimo Estocástico e Discreto (FPOED) associado a sistemas termo-eólicos tem o objetivo de minimizar os custos termelétricos e eólicos dos sistemas de geração. O método de solução proposto é o primal-dual de pontos interiores/ exteriores barreira logarítmica modificada discreto com correção de inércia (BLMDI) e para o tratamento das variáveis discretas foi utilizada uma estratégia que transforma o problema discreto em uma sequência de problemas contínuos, considerando uma função penalidade senoidal, que impõe às variáveis assumirem valores discretos. A não convexidade e a existência de múltiplos pontos de mínimos e máximos para o problema de FPOED é tratada no método proposto através da estratégia de correção de inércia. Para o custo termelétrico, considerando os pontos de carregamento de válvula, variáveis auxiliares e restrições de desigualdade são consideradas para tratar de forma equivalente a função valor absoluto senoidal, uma vez que essa não é diferenciável nesses pontos. Com estas considerações, a investigação de soluções é feita através da implementação computacional em linguagem Matlab e aplicada aos sistemas IEEE 14, 30, 57 e 118 barras para testar e validar a metodologia proposta.