Proposta de solução do problema de fluxo de potência ótimo descentralizado para sistemas com fontes de geração de energia renovável e não renovável

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Yamaguti, Lucas do Carmo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fluxo de potência ótimo; Otimização estocástica; Processamento paralelo; Programação não-linear inteira; Sistema descentralizado; VND; Optimal power flow; Stochastic optimization; Parallel processing; Integer nonlinear programming; Decentralized system
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/253119; https://lattes.cnpq.br/0557594203486080

Um modelo matemático e técnica de solução para o problema de fluxo de potência ótimo AC descentralizado, para sistemas com geradores que utilizam fontes de geração renováveis e não renováveis, empregando técnicas heurísticas, otimização clássica e processamento paralelo, é proposto. Inicialmente, apresenta-se uma técnica de solução que considera um modelo descentralizado sequencial usando um algoritmo matheurístico, que combina a filosofia da heurística de busca por vizinhança em descida para determinar e controlar as variáveis inteiras, juntamente com o método de otimização clássica de programação não-linear para resolver o problema de fluxo de potência ótimo convencional. O sistema elétrico é divido em áreas coordenadas por suas respectivas empresas regionais e subordinadas ao operador nacional do sistema. Para melhorar o desempenho computacional desta técnica de solução, propõe-se um modelo descentralizado paralelo para a solução simultânea de cada área/empresa do sistema elétrico considerando a existam no sistema fontes de gerações que utilizam recursos energéticos renováveis e não renováveis operando sob diferentes cenários. Para avaliar a eficiência e robustez dos métodos propostos e aplicados ao problema de fluxo de potência descentralizado, diversas análises e testes são realizados nos sistemas elétricos IEEE 30, 73, 118, 300 e 3x118. Dessa forma, é possível verificar que os resultados dos modelos sequencial e paralelo são similares, contudo, obtém-se uma redução de até 20,78% no tempo computacional consumido pela abordagem computacional paralela em relação à sequencial para resolver o problema de fluxo de potência ótimo. Todos os modelos matemáticos desenvolvidos foram implementados em linguagem AMPL e resolvidos com o auxílio do solver comercial KNITRO.