Co-otimização de fluxo de potência ótimo dinâmico baseado em preço com agendamento de reparos
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Date
2020-12-21Primeiro membro da banca
Lyra Filho, Christiano
Segundo membro da banca
Sperandio, Mauricio
Terceiro membro da banca
Pfitscher, Luciano Lopes
Quarto membro da banca
Garcia, Vinícius Jacques
Metadata
Show full item recordAbstract
O 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.
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