Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos

Bibliographic Details
Main Author: Padilha, Lucas Nery
Publication Date: 2010
Format: Master thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Download full: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-10082010-141601/
Summary: Para que a instalação de geração distribuída possa de fato beneficiar a operação das redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, a influência da geração distribuída na regulação da tensão é um aspecto de suma importância, pois está diretamente relacionada à qualidade do fornecimento da energia elétrica aos consumidores. Neste contexto, é importante conhecer e dispor de meios para controlar a interação entre esses geradores e os dispositivos convencionais de regulação de tensão (transformadores com comutadores de tap sob carga, bancos de capacitores e reguladores de tensão) para que a tensão de suprimento permaneça dentro da faixa de valores admissíveis. Assim, este projeto de pesquisa propõe uma análise comparativa entre diferentes estratégias de operação de dispositivos reguladores de tensão em sistemas de distribuição com a presença de geradores distribuídos. Algumas das metodologias discutidas aqui são bastante consolidadas e usualmente aplicadas na operação de sistemas de distribuição de energia elétrica e em trabalhos acadêmicos, enquanto outras são sugeridas por este mesmo trabalho. Tais estratégias são propostas como problemas de otimização não linear inteira mista em que se consideram diferentes modos de operação dos geradores distribuídos e duas funções-objetivo distintas, tratadas de forma independente: minimização dos desvios de tensão nas barras e minimização das perdas elétricas. Os resultados da aplicação de cada estratégia de operação são apresentados e é realizada uma análise qualitativa das vantagens e desvantagens de cada uma. Tem-se até o momento um conjunto de informações que podem servir de suporte na configuração de características operativas e definição de parâmetros de controle para o sistema de regulação de tensão das redes de distribuição de energia elétrica.
id USP_f30c3cc26c7e6be97aed4a67d60e0a51
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-10082010-141601
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídosComparative analysis of voltage regulation strategies in power distribution systems with distributed generatorsDispositivos reguladores de tensãoDistributed (embedded) generationGeração distribuídaOptimizationOtimizaçãoRegulação de tensãoVoltage regulationVoltage regulation devicesPara que a instalação de geração distribuída possa de fato beneficiar a operação das redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, a influência da geração distribuída na regulação da tensão é um aspecto de suma importância, pois está diretamente relacionada à qualidade do fornecimento da energia elétrica aos consumidores. Neste contexto, é importante conhecer e dispor de meios para controlar a interação entre esses geradores e os dispositivos convencionais de regulação de tensão (transformadores com comutadores de tap sob carga, bancos de capacitores e reguladores de tensão) para que a tensão de suprimento permaneça dentro da faixa de valores admissíveis. Assim, este projeto de pesquisa propõe uma análise comparativa entre diferentes estratégias de operação de dispositivos reguladores de tensão em sistemas de distribuição com a presença de geradores distribuídos. Algumas das metodologias discutidas aqui são bastante consolidadas e usualmente aplicadas na operação de sistemas de distribuição de energia elétrica e em trabalhos acadêmicos, enquanto outras são sugeridas por este mesmo trabalho. Tais estratégias são propostas como problemas de otimização não linear inteira mista em que se consideram diferentes modos de operação dos geradores distribuídos e duas funções-objetivo distintas, tratadas de forma independente: minimização dos desvios de tensão nas barras e minimização das perdas elétricas. Os resultados da aplicação de cada estratégia de operação são apresentados e é realizada uma análise qualitativa das vantagens e desvantagens de cada uma. Tem-se até o momento um conjunto de informações que podem servir de suporte na configuração de características operativas e definição de parâmetros de controle para o sistema de regulação de tensão das redes de distribuição de energia elétrica.In order to assure that the installation of distributed generation would improve the operation of distribution and subtransmission networks, its technical impacts should be carefully studied, especially in distribution networks, which were originally designed to operate with unidirectional power flow. Among these impacts, the influence of distributed generation on voltage regulation is a very important aspect because it is directly related to the quality of electricity supply to the consumers. In this context, it is important to know and employ means of controlling the interaction between these generators and conventional voltage regulation devices (transformers with on-load tap changers, shunt capacitor banks and voltage regulators) assuring that the voltage supply remains within the range of permissible values. Thus, this work proposes a comparative analysis among different operational strategies of voltage regulation devices in distribution systems in the presence of distributed generators. Some of the methodologies discussed here are fairly consolidated and usually applied in power industry and academic researches, while others are suggested by this work. Such strategies are proposed as mixed integer nonlinear programming problems considering different operation modes of distributed generators and two different objective functions, treated independently: minimization of voltage deviations and minimization of power losses. The results of each operation strategy application are presented and a qualitative analysis of the advantages and disadvantages of each one is performed. So far, a set of information that may provide support to configure operating characteristics and define control parameters of voltage regulation system in power distribution networks has been generated.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPVieira Júnior, José Carlos de MeloPadilha, Lucas Nery2010-07-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-10082010-141601/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:11Zoai:teses.usp.br:tde-10082010-141601Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
Comparative analysis of voltage regulation strategies in power distribution systems with distributed generators
title Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
spellingShingle Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
Padilha, Lucas Nery
Dispositivos reguladores de tensão
Distributed (embedded) generation
Geração distribuída
Optimization
Otimização
Regulação de tensão
Voltage regulation
Voltage regulation devices
title_short Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
title_full Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
title_fullStr Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
title_full_unstemmed Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
title_sort Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
author Padilha, Lucas Nery
author_facet Padilha, Lucas Nery
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Vieira Júnior, José Carlos de Melo
dc.contributor.author.fl_str_mv Padilha, Lucas Nery
dc.subject.por.fl_str_mv Dispositivos reguladores de tensão
Distributed (embedded) generation
Geração distribuída
Optimization
Otimização
Regulação de tensão
Voltage regulation
Voltage regulation devices
topic Dispositivos reguladores de tensão
Distributed (embedded) generation
Geração distribuída
Optimization
Otimização
Regulação de tensão
Voltage regulation
Voltage regulation devices
description Para que a instalação de geração distribuída possa de fato beneficiar a operação das redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, a influência da geração distribuída na regulação da tensão é um aspecto de suma importância, pois está diretamente relacionada à qualidade do fornecimento da energia elétrica aos consumidores. Neste contexto, é importante conhecer e dispor de meios para controlar a interação entre esses geradores e os dispositivos convencionais de regulação de tensão (transformadores com comutadores de tap sob carga, bancos de capacitores e reguladores de tensão) para que a tensão de suprimento permaneça dentro da faixa de valores admissíveis. Assim, este projeto de pesquisa propõe uma análise comparativa entre diferentes estratégias de operação de dispositivos reguladores de tensão em sistemas de distribuição com a presença de geradores distribuídos. Algumas das metodologias discutidas aqui são bastante consolidadas e usualmente aplicadas na operação de sistemas de distribuição de energia elétrica e em trabalhos acadêmicos, enquanto outras são sugeridas por este mesmo trabalho. Tais estratégias são propostas como problemas de otimização não linear inteira mista em que se consideram diferentes modos de operação dos geradores distribuídos e duas funções-objetivo distintas, tratadas de forma independente: minimização dos desvios de tensão nas barras e minimização das perdas elétricas. Os resultados da aplicação de cada estratégia de operação são apresentados e é realizada uma análise qualitativa das vantagens e desvantagens de cada uma. Tem-se até o momento um conjunto de informações que podem servir de suporte na configuração de características operativas e definição de parâmetros de controle para o sistema de regulação de tensão das redes de distribuição de energia elétrica.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010-07-02
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-10082010-141601/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-10082010-141601/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1826319346777980928