Otimização dos ajustes dos dispositivos de controle volt-var para operação diária de sistemas de distribuição de energia elétrica

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Antunes, Camila da Silva
• Orientador(a): Haffner, Sérgio Luís
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Energia elétrica : Distribuição; Sistema elétrico de potência : Controle; Otimização
• Palavras-chave em Inglês: Volt-var Control; Distribution system; Heuristic optimization; Operation planning; Chronological operation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274170

Este trabalho apresenta uma abordagem para o planejamento diário otimizado do controle volt-var híbrido de sistemas de distribuição de energia elétrica. Com o foco nas distribuidoras de energia elétrica, o estudo propõe dois objetivos distintos: a minimização dos custos de operação e a maximização do ganho proveniente da energia fornecida para atender o sistema. De acordo com a função objetivo, o modelo de otimização pode considerar três critérios econômicos, sendo eles: (i) o valor das compensações que a distribuidora deve pagar aos consumidores em situações de tensão precária ou crítica; (ii) o custo das perdas de energia ao longo das linhas de distribuição; e (iii) o resultado proveniente da energia fornecida para o sistema. A estratégia de controle volt-var contempla bancos de capacitores e reguladores de tensão, operados de forma distribuída. Para definir o real estado de operação dos dispositivos de controle volt-var ao longo da operação diária, propõe-se a representação da cronologia da operação, por intermédio de restri- ções intertemporais. Para determinar os ajustes ótimos nos parâmetros de controle, o modelo de otimização proposto é solucionado por meio de dois métodos heurísticos de otimização, o Hill-Climbing e o Simulated Annealing. A complexidade da solução está relacionada à impossibilidade de prever corretamente tanto a carga quanto a geração que podem ser injetadas na rede, mesmo com um dia de antecedência. Para avaliar o desempenho do modelo elaborado, foram feitos estudos numéricos em um sistema de 23 nós. Os ajustes otimizados obtidos são validados por meio da comparação dos valores de perdas, compensação e receita para diferentes curvas de geração que podem ocorrer durante a operação do sistema, as quais podem não ser exatamente iguais a curva utilizada durante a otimização. Os resultados destacam a importância de um controle volt-var implementado na rede e como os ajustes são modificados, dependendo do objetivo da concessionária.