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dc.creatorSchmitz, Magdiel
dc.date.accessioned2021-11-03T18:59:37Z
dc.date.available2021-11-03T18:59:37Z
dc.date.issued2020-12-21
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22691
dc.description.abstractThe main objective of the electric distribution system operators is to supply energy to the loads at the lowest generation cost over a given time horizon, anticipating sudden changes in demand and generation, a problem known as Dynamic Economic Dispatch (DED). When coupling the DED objectives to the network operational constraints, such as voltage levels and load limits of the lines, we have the problem known as Dynamic Optimal Power Flow (DOPF). In an emergency scenario, with damaged lines or equipments, the healthy regions of the network with Distributed Energy Resources (DERs) can operate islanding from the main grid, using MicroGrid (MG) concepts. In this scenario, the demand constraint is flexible and the DED follows a price signal, using inter-temporal technologies to maximize the power utility’s profit; with the DOPF being known as Price-Based DOPF (PB-DOPF). Due to limited generation or high attendance cost, load shedding can be performed in specific moments. Simultaneously with the operation of MGs, repair crews must be dispatched to affected locations to repair and restore the system to its normal operating state, which is known as emergency order scheduling (EOS) problem. Although PB-DOPF and EOS problems are interdependent in real-world applications, due to the associated high computational complexity, they are traditionally addressed in decoupled manner by utilities. Thus, this work proposes a mathematical model for the co-optimization of these problems in order to minimize the cost of PB-DOPF in a horizon. The PB-DOPF with EOS is formulated as a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model, with a three-phase power flow. The linear modeling offers, among other advantages, a high-speed calculation and allows to know the quality of the solution, critical factors in emergency scenarios. An algorithm is also proposed to perform the PB-DOPF and the repair crew dispatches over a given horizon, in both normal and emergency scenarios, integrating a pre-scheduling step to deal with computational complexity. The route is systematically released at each iteration and the evolution of the solution dynamically monitored. The proposed model is tested on three-phase unbalanced IEEE 123-bus and IEEE 8500-node distribution systems, both modified with additional DER systems. The algorithm is also compared with two variations, with the results highlighting its effectiveness.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
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.subjectSistema de distribuiçãopor
dc.subjectRecursos energéticos distribuídospor
dc.subjectFluxo de potência ótimo dinâmico baseado em preçopor
dc.subjectAgendamento de ordens emergenciaispor
dc.subjectProgramação linear inteira mistapor
dc.subjectDistribution systemeng
dc.subjectDistributed energy resourceseng
dc.subjectPrice-based dynamic optimal power floweng
dc.subjectEmergency orders schedulingeng
dc.subjectMixed-integer linear programmingeng
dc.titleCo-otimização de fluxo de potência ótimo dinâmico baseado em preço com agendamento de reparospor
dc.title.alternativeCo-optimization of price-based dynamic optimal power flow with repair schedulingeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoO principal objetivo dos operadores do sistema elétrico de distribuição é o de suprir energia às cargas ao menor custo de geração em um dado horizonte de tempo, antecipando mudanças repentinas na demanda e na geração, problema conhecido como Despacho Econômico Dinâmico (DED). Ao acoplar os objetivos do DED às restrições operacionais da rede elétrica, tais como níveis de tensão e limites de carregamento das linhas, têm-se o problema conhecido como Fluxo de Potência Ótimo Dinâmico (FPOD). Em um cenário emergencial, com linhas ou equipamentos danificados, as regiões saudáveis da rede com Recursos Energéticos Distribuídos (REDs) podem operar de modo ilhado da rede principal, usando os conceitos de MicroGrid (MG). Nesse cenário, a restrição de demanda é flexível e o DED segue um sinal de preço, usando tecnologias intertemporais para maximizar o lucro da concessionária de energia; com o FPOD sendo definido como FPOD Baseado em Preço (FPOD-BP). Devido à geração limitada ou ao elevado custo de atendimento, o corte de carga pode ser realizado em momentos específicos. Simultaneamente à operação das MGs, equipes de reparo devem ser despachadas aos locais afetados para reparar e restaurar o sistema ao seu estado operacional normal, problema conhecido como Agendamento de Ordens Emergenciais (AOE). Apesar de os problemas de FPOD-BP e AOE serem interdependentes em aplicações do mundo real, devido à elevada complexidade computacional associada, eles são tradicionalmente tratados de maneira desacoplada pelas concessionárias. Sendo assim, este trabalho propõe um modelo matemático para a co-otimização desses problemas, com o objetivo de minimizar o custo do FPOD-BP em um horizonte. O FPOD-BP com AOE é formulado como um modelo de Programação Linear Inteira Mista (PLIM), com fluxo de potência trifásico desbalanceado. A modelagem linear oferece, entre outras vantagens, uma elevada velocidade de cálculo e permite conhecer a qualidade da solução, fatores críticos em cenários emergenciais. É proposto ainda um algoritmo para realizar os despachos do FPOD-BP e das equipes de reparo em um dado horizonte, tanto em cenários normais quanto emergenciais, integrando uma etapa de pré-agendamento para lidar com a complexidade computacional. A rota é sistematicamente liberada a cada iteração e a evolução da solução monitorada dinamicamente. O modelo proposto é testado nos sistemas de distribuição trifásicos desbalanceados IEEE 123-barras e IEEE 8500-nós, ambos modificados com REDs adicionais. O algoritmo também é comparado com duas variações, com os resultados destacando a sua eficácia.por
dc.contributor.advisor1Bernardon, Daniel Pinheiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6004612278397270por
dc.contributor.referee1Lyra Filho, Christiano
dc.contributor.referee2Sperandio, Mauricio
dc.contributor.referee3Pfitscher, Luciano Lopes
dc.contributor.referee4Garcia, Vinícius Jacques
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0915695672216496por
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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