Caracterização do modelo ZIP na análise de sistemas de distribuição de energia elétrica
Ano de defesa: | 2022 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Goiás
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Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC)
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Departamento: |
Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Inglês: | |
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Link de acesso: | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12615 |
Resumo: | This paper presents a proposal for optimizing the ZIP model coefficients for modeling the loads present in electrical power distribution systems. Initially, the basic power flow theory is presented and, through an example using the theoretical IEEE 118-bus network, it is shown that the technical losses and voltage profiles obtained from the power flow solution are impacted when three ZIP model scenarios are considered. From the results of the example, it can be seen that this approach should not be neglected in system planning and operation studies, since the non-consideration of the ZIP model can bring impacts in the network diagnosis and, consequently, lead to the direction of imprudent investments under the view of the minimum global cost, as recommended by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Thus, this paper proposes a mathematical optimization model that allows obtaining the characteristic coefficients of the ZIP model of the loads, which has as an objective the minimization of the difference between the measured actual current and the calculated one through the solution of the load flow problem. This model will be solved using a genetic algorithm, where each consumer class has its own ZIP model coefficients, separated in active and reactive power portions. Two case studies in real power distribution networks are performed to demonstrate the impact of the optimal ZIP model coefficients on the technical losses (MWh) of the feeders. Finally, the results of the work allow utilities to perform network diagnostics in a more assertive way, since each network can have a ZIP model that best fits the behavior of its loads. |
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Garcés Negrete, Lina Paolahttp://lattes.cnpq.br/3707701912481754Garcés Negrete, Lina PaolaSousa, ThalesOliveira, Marcelo Escobar deBrigatto, Gelson Antônio Andrêahttp://lattes.cnpq.br/6411107792409067Silva, Arthur Oliveira2023-02-09T12:20:48Z2023-02-09T12:20:48Z2022-10-27SILVA, A. O. Caracterização do modelo ZIP na análise de sistemas de distribuição de energia elétrica. 2022. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12615This paper presents a proposal for optimizing the ZIP model coefficients for modeling the loads present in electrical power distribution systems. Initially, the basic power flow theory is presented and, through an example using the theoretical IEEE 118-bus network, it is shown that the technical losses and voltage profiles obtained from the power flow solution are impacted when three ZIP model scenarios are considered. From the results of the example, it can be seen that this approach should not be neglected in system planning and operation studies, since the non-consideration of the ZIP model can bring impacts in the network diagnosis and, consequently, lead to the direction of imprudent investments under the view of the minimum global cost, as recommended by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Thus, this paper proposes a mathematical optimization model that allows obtaining the characteristic coefficients of the ZIP model of the loads, which has as an objective the minimization of the difference between the measured actual current and the calculated one through the solution of the load flow problem. This model will be solved using a genetic algorithm, where each consumer class has its own ZIP model coefficients, separated in active and reactive power portions. Two case studies in real power distribution networks are performed to demonstrate the impact of the optimal ZIP model coefficients on the technical losses (MWh) of the feeders. Finally, the results of the work allow utilities to perform network diagnostics in a more assertive way, since each network can have a ZIP model that best fits the behavior of its loads.Este trabalho apresenta uma proposta de otimização dos coeficientes do modelo ZIP para a modelagem das cargas presentes em sistemas de distribuição de energia elétrica. Inicialmente, a teoria básica do fluxo de potência é apresentada e, através de um exemplo usando a rede teórica IEEE 118-bus, mostra-se que as perdas técnicas e os perfis de tensão obtidos na solução do fluxo de potência são impactados quando três cenários de modelo ZIP são considerados. Dos resultados do exemplo, verifica-se que essa abordagem não deve ser negligenciada em estudos de planejamento e operação dos sistemas, pois a não-consideração do modelo ZIP pode trazer impactos no diagnóstico da rede e, consequentemente, o direcionamento de investimentos imprudentes sob a ótica do mínimo custo global, preconizada pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Dessa forma, propõe-se neste trabalho um modelo de otimização matemática que permite obter os coeficientes característicos do modelo ZIP das cargas, que tem como objetivo a minimização da diferença entre a corrente real medida e a calculada através da solução do problema de fluxo de carga. Esse modelo será resolvido através de um algoritmo genético, onde cada classe de consumidor possui seus próprios coeficientes do modelo ZIP, separados em parcelas de potência ativa e reativa. Dois estudos de caso em redes reais de distribuição de energia elétrica são realizados para demonstrar o impacto dos coeficientes ótimos do modelo ZIP no que tange as perdas técnicas (MWh) dos alimentadores. Finalmente, os resultados do trabalho permitem que concessionárias de energia elétrica realizem diagnósticos da rede de maneira mais assertiva, uma vez que cada rede pode ter um modelo ZIP que se adapte melhor ao comportamento de suas cargas.Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-02-08T18:58:27Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Arthur Oliveira Silva - 2022.pdf: 5167274 bytes, checksum: b4a9d5cfe75bf7efa655fbb7b1ad6a13 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2023-02-09T12:20:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Arthur Oliveira Silva - 2022.pdf: 5167274 bytes, checksum: b4a9d5cfe75bf7efa655fbb7b1ad6a13 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)Made available in DSpace on 2023-02-09T12:20:48Z (GMT). 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