Título: | TÉCNICAS COMPUTACIONAIS E PRECISÃO DE MODELOS PARA PROBLEMAS DE OPERAÇÃO DE SISTEMAS INDIVIDUAIS E COORDENADOS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA | ||||||||||||
Autor: |
NURAN CIHANGIR MARTIN |
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Colaborador(es): |
BRUNO FANZERES DOS SANTOS - Orientador |
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Catalogação: | 15/AGO/2024 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=67552&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=67552&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67552 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
Para combater as alterações climáticas, os sistemas energéticos modernos
estão a passar por uma transição baseada na descarbonização, envolvendo
uma vasta implantação de fontes de energia renováveis e a electrificação
das sociedades. Para que esta transição seja bem sucedida, vários desafios
associados à produção de energia renovável precisam de ser abordados nas
operações do sistema energético. Esses desafios decorrem da alta variabilidade
de produção, juntamente com previsibilidade e controlabilidade limitadas,
levando a necessidades de flexibilidade nas operações do sistema de energia. O
fluxo de potência ideal (OPF) e o comprometimento da unidade (UC) estão
entre as ferramentas computacionais mais importantes para os operadores do
sistema determinarem o estado do sistema de potência. Este cálculo é realizado
para otimizar diversas decisões na rede, para despachar os componentes da
rede e para reconfigurá-los. Além disso, o cálculo é utilizado para precificar
os serviços prestados por geradores de grande escala e, progressivamente, por
entidades descentralizadas como famílias e pequenas empresas que, além de
consumirem, também geram e armazenam energia, e assim, têm um papel
no equilíbrio energético através de sua flexibilidade. Várias simplificações são
feitas no OPF e no UC para lidar com a carga computacional dos modelos, que
tende a ser elevada para sistemas realistas. A imprecisão do modelo devido à
simplificação das equações de fluxo de potência ou ao ignorar a estocasticidade,
está causando cada vez mais altos custos para as operações do sistema, à
medida que a situação real se desvia da previsão, implicando ações dispendiosas
por parte dos operadores do sistema em tempo real.
Esta tese centra-se nos desafios das operações dos sistemas de energia
modernos, tais como gestão coordenada de congestionamento e tensão, programação de energia e reservas, bem como cálculo de preços. Em primeiro
lugar, a tese constrói métodos e algoritmos para melhorar a capacidade computacional e a precisão do modelo para problemas de UC e OPF com restrita
de rede e corrente alternada (AC) através do desenvolvimento de uma aproximação melhorada das leis físicas que governam os fluxos de potência. Em
segundo lugar, aplica estes métodos e algoritmos ao problema de coordenação entre múltiplos Operadores de Redes de Distribuição (DSO) e Operadores
de Redes de Transmissão (TSO), introduzindo novas técnicas de optimização
descentralizada para gerir problemas de congestionamento e tensão, bem como
abordar aspectos de troca de informação de rede. Por fim, a tese propõe novos
mecanismos de precificação, abordando endogenamente as decisões operacionais não convexas de energia e programação de reservas para o planejamento
do dia seguinte, considerando a estocasticidade da geração de energia renovável. Os benefícios computacionais e de precisão são ilustrados em estudos de
caso, empregando diversas métricas desenvolvidas.
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