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dc.creatorAzevedo, Rodrigo Motta de
dc.date.accessioned2021-11-03T18:26:29Z
dc.date.available2021-11-03T18:26:29Z
dc.date.issued2020-12-18
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22689
dc.description.abstractThe growing adhesion of residential consumers to renewable sources of Distributed Generation (DG), through small generation systems, combined with the perspective of Energy Storage Systems (ESS) in integration with energy distribution systems electricity by means of hybrid inverters, makes it necessary to use methods that manage these energy resources. Battery Energy Storage System (BESS) and Photovoltaic generation systems are examples of Distributed Energy Resources (DER) that enable consumers to actively interact with current electricity systems. A Smart Home Energy Management (SHEM) integrates DER for efficient and economical operation in dynamic pricing scenarios for purchase and sale energy. In this thesis, a dynamic and proactive SHEM matheuristic approach is presented to address the problem of planning and operating in real time of a residential storage system with distributed photovoltaic generation. The integration of a hybrid inverter to the SHEM provides maximum comfort to the user because it does not require a demand control system, additionally allowing the reduction of energy purchase costs with meeting the load at the time when it allows the commercialization of energy surplus. To deal with the dynamic problem related to SHEM and the uncertainties regarding the load, renewable energy and purchase and sales energy tariffs, a Mixed Integer Linear Programming model was developed that encompasses a robust optimization responsive to uncertainties (Robust-MILP, also involving technical restrictions and criteria to increase the life cycle of the storage system. The dynamic aspect gives the system a real applicability from the permanent correction of the Robust-MILP solution with a heuristic that acts proactively in the planning, allowing a quick solution of each operation step and a structure based on rules to adjust the robust optimization considering the operation in real time and the information collected from the previous steps. The case studies presented demonstrates that the mathematical heuristic was able to offer benefits to the energy planning and operation in real time of the SHEM while presenting a computational complexity compatible with its use in real systems.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectSHEMpor
dc.subjectRecursos energéticos distribuídospor
dc.subjectInversor híbridopor
dc.subjectPLIMpor
dc.subjectOtimização robustapor
dc.subjectOtimização robusta ajustávelpor
dc.subjectDistributed energy resourceseng
dc.subjectHybrid invertereng
dc.subjectMILPeng
dc.subjectRobust optimizationeng
dc.subjectAdjustable robust optimizationeng
dc.titleMatheurística dinâmica e pro-ativa integrada a inversores híbridos para o gerenciamento robusto de recursos energéticos distribuídospor
dc.title.alternativeDynamic and pro-active matheuristic integrated to hybrid inverters for robust management of distributed energy resourceseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA crescente adesão dos consumidores residenciais às fontes renováveis de Geração Distribuída (GD), através de sistemas de pequeno porte, aliada à perspectiva do uso de sistemas de armazenamento de energia, Energy Storage System (ESS), em integração aos sistemas de distribuição de energia elétrica por meio de inversores híbridos, faz com que se torne necessária a utilização de métodos que realizem o gerenciamento destes recursos energéticos. Sistemas de armazenamento a baterias, Battery Energy Storage System (BESS), e os sistemas de geração fotovoltaica são exemplos de Recursos Energéticos Distribuídos (RED) que possibilitam a interação de forma ativa dos consumidores nos atuais sistemas de energia elétrica. Um sistema de gerenciamento de energia elétrica residencial, Smart Home Energy Management (SHEM), integra os RED com vistas à operação eficiente e econômica em cenários de tarifação dinâmica para compra e venda de energia. Nesta tese, uma abordagem matheurística dinâmica e pró-ativa do SHEM é apresentada para tratar do problema de planejamento e operação em tempo real de um sistema de armazenamento residencial com geração distribuída fotovoltaica. A integração de um inversor híbrido ao SHEM confere o máximo conforto ao usuário porque prescinde um sistema de controle de demanda, permitindo adicionalmente a redução dos custos de compra de energia com o atendimento à carga ao tempo em que oportuniza a comercialização do excedente de energia. Para lidar com o problema dinâmico relacionado ao SHEM e com as incertezas quanto à carga, energia renovável e tarifas de compra e venda de energia, foi desenvolvido um modelo de Programação Linear Inteira Mista que engloba uma otimização robusta responsiva às incertezas (PLIM-Robusta), envolvendo também restrições técnicas e os critérios para aumentar o ciclo de vida do sistema de armazenamento. O aspecto dinâmico confere ao sistema uma aplicabilidade real a partir da correção permanente da solução PLIM-Robusta com uma heurística que atua proativamente no planejamento, permitindo uma solução rápida de cada etapa e uma estrutura baseada em regras para ajuste da otimização robusta considerando a operação em tempo real e as informações coletadas das etapas anteriores. Os estudos de caso apresentados demonstram que a heurística matemática foi capaz de oferecer benefícios ao planejamento energético e operação em tempo real do SHEM ao mesmo tempo que apresenta uma complexidade computacional compatível com a sua utilização em sistemas reais.por
dc.contributor.advisor1Canha, Luciane Neves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6991878627141193por
dc.contributor.advisor-co1Garcia, Vinicius Jacques
dc.contributor.referee1Miranda, Vladimiro Henrique Barrosa Pinto de
dc.contributor.referee2Pereira, Paulo Ricardo da Silva
dc.contributor.referee3Milbradt, Rafael Gressler
dc.contributor.referee4Barriquello, Carlos Henrique
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7780353655014556por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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