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dc.creatorAdeyanju, Olatunji Matthew
dc.date.accessioned2022-05-30T20:35:02Z
dc.date.available2022-05-30T20:35:02Z
dc.date.issued2022-01-20
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24592
dc.description.abstractThe power systems operation has been mostly based on centralized solutions. In the recent time however, the power system economic models are changing because of the inclusion of new private participants in the system and policies that support 100 percent renewable energy (RE) integration. This new paradigm increases the power systems complexity considering the autonomy of the individual participants. Non transparency in data exchange among operators also limits the effectiveness of the centralized solutions, making centralized operation more challenging. As a result, the motivation to develop decentralized solution that allows individual operator to effectively manage its operation while interacting with other operators becomes necessary for secure and reliable operations of the entire grid. Furthermore, the classical multiarea operation problem has been studied by many authors using some conventional piece-wise linearized mathematical methods. Alternatively, where there is need to address complex and non-convex functions, the metaheuristic methods are considered suitable. However, despite this capability, the existing metaheuristic methods have been limited to either using centralized models or not considering multiple autonomous participants in their decision-making frameworks. Consequently, this research develops two novels decentralized multiarea economic dispatch models based on metaheuristic optimization (MO) to manage the operation of some transmission system operators (TSOs) and private aggregators (PAs) of RE resources including battery storages in an interconnected multiarea power systems context. The first model is a semi-decentralized (SD) model developed to attract wider inclusion of PAs in the transmission systems by allowing them to maximize profits. The second model is a fully decentralized (FD) model developed to coordinate the operation the PAs with the TSOs to preserve their baselines. The proposed models allow to determine the effective integration of autonomous PAs in the transmission systems (TS) and their co-operation with the TSOs. The objective of both models is to minimize the total operation cost of the system by effectively coordinating the TSOs and PAs operations. The TSOs and PAs evaluate their operational uncertainties and determine the power reserves considering the best and worst-case scenarios of the uncertain variables, thus enabling the resulting models to be solved in three stages using select metaheuristic methods (MM). To preserve the ownership of TSOs and PAs, the MM efficiently utilizes separate population sets to solve the operations of the areas in parallel in a two-layer operation approach, allowing the TSOs and PAs to achieve near-optimal operations, independently. Case studies are performed on a modified Nigerian 330 kV 39-bus transmission systems having three TSOs each with three PAs to demonstrate the effectiveness of the proposed models. The simulation results obtained showed the performance superiority of the novel models over their centralized counterpart model.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.subjectModelos descentralizadospor
dc.subjectMulti-áreapor
dc.subjectSistemas de energiapor
dc.subjectAgregadores privadospor
dc.subjectOperadores de sistemas de transmissão (TSOs)por
dc.subjectDecentralized modelseng
dc.subjectPower systemseng
dc.subjectPrivate aggregatorseng
dc.subjectTransmission systems operators (TSOs)eng
dc.titleDespacho econômico multiárea descentralizado considerando a participação de agregadores privados locais usando o método meta-heurísticopor
dc.title.alternativeDecentralized multiarea economic dispatch considering participation of local private aggregators using meta-heuristic methodeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA operação dos sistemas de energia tem sido majoritariamente baseada em soluções centralizadas. Nos últimos tempos, no entanto, os modelos econômicos do sistema de energia estão mudando devido à inclusão de novos participantes privados no sistema e políticas que apoiam a integração de 100% de energia renovável (ER). Este novo paradigma aumenta a complexidade dos sistemas de energia considerando a autonomia dos participantes individuais. A falta de transparência na troca de dados entre as operadoras também limita a eficácia das soluções centralizadas, tornando a operação centralizada mais desafiadora. Como resultado, a motivação para desenvolver uma solução descentralizada que permita ao operador individual gerenciar efetivamente sua operação enquanto interage com outros operadores torna-se necessária para operações seguras e confiáveis de toda a rede. Além disso, o problema clássico de operação multiárea tem sido estudado por muitos autores usando alguns métodos matemáticos lineares por partes convencionais. Alternativamente, onde há necessidade de abordar funções complexas e não convexas, os métodos metaheurísticos são considerados adequados. No entanto, apesar dessa capacidade, os métodos metaheurísticos existentes limitam-se a usar modelos centralizados ou a não considerar vários participantes autônomos em suas estruturas de tomada de decisão. Consequentemente, esta pesquisa desenvolve dois novos modelos de despacho econômico multiárea descentralizado baseado em otimização metaheurística (MO) para gerenciar a operação de alguns operadores de sistemas de transmissão (TSOs) e agregadores privados (PAs) de recursos de ER, incluindo armazenamentos de baterias em um contexto de sistemas de energia multiárea interconectados. O primeiro modelo é um modelo semi-descentralizado (SD) desenvolvido para atrair uma maior inclusão de PAs nos sistemas de transmissão, permitindo-lhes maximizar os lucros. O segundo modelo é um modelo totalmente descentralizado (FD) desenvolvido para coordenar a operação das PAs com os TSOs para preservar suas linhas de base. Os modelos propostos permitem determinar a integração efetiva de PAs autônomos nos sistemas de transmissão (TS) e sua cooperação com os TSOs. O objetivo de ambos os modelos é minimizar o custo total de operação do sistema coordenando efetivamente as operações dos TSOs e PAs. Os TSOs e PAs avaliam suas incertezas operacionais e determinam as reservas de energia considerando os melhores e piores cenários das variáveis incertas, permitindo assim que os modelos resultantes sejam resolvidos em três etapas usando métodos metaheurísticos selecionados (MM). Para preservar a propriedade de TSOs e PAs, o MM utiliza eficientemente conjuntos populacionais separados para resolver as operações das áreas em paralelo em uma abordagem de operação de duas camadas, permitindo que os TSOs e PAs alcancem operações quase ideais, de forma independente. Os estudos de caso são realizados em sistemas de transmissão nigerianos de 330 kV e 39 ônibus modificados, com três TSOs, cada um com três PAs, para demonstrar a eficácia dos modelos propostos. Os resultados de simulação obtidos mostraram a superioridade de desempenho dos novos modelos em relação ao modelo centralizado.por
dc.contributor.advisor1Canha, Luciane Neves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6991878627141193por
dc.contributor.referee1Prado, Josué Campos do
dc.contributor.referee2Sperandio, Mauricio
dc.contributor.referee3Bayne, Stephen
dc.contributor.referee4Garcia , Vinicius Jacques
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5096381181541257por
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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