Planejamento de curto prazo da operação de baterias e armazenamento de hidrogênio em sistemas de distribuição de energia elétrica : Short-term planning of battery and hydrogen storage operation in electrical energy distribution systems

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Viola, Luigi, 1988-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Otimização
Energia - Armazenamento
Baterias
Hidrogênio - Armazenamento
Optimization
Energy - Storage
Batteries
Hydrogen - Storage
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632813
Resumo: Orientadores: Luiz Carlos Pereira da Silva, Marcos Julio Rider Flores (1975)
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Esse trabalho apresenta a modelagem do planejamento da operação de curto prazo de uma rede de distribuição com a presença de armazenamento de energia e geração intermitente eólica e solar. Os armazenadores de energia consistem em baterias e armazenamento de hidrogênio. Nesse sentido, o modelo dos equipamentos busca aproximar-se da operação real a partir das restrições impostas e dos parâmetros comerciais utilizados. Assim, primeiramente propõe-se um modelo de programação não linear inteira mista (PNLIM). Dada a dificuldade em encontrar soluções através desse modelo, o mesmo é relaxado para um modelo de programação cônica de segunda ordem inteira mista (PCSOIM), implementando-o na linguagem de modelagem algébrica AMPL. Uma vez que o novo modelo é convexo, sua solução é encontrada com o auxílio do solver CPLEX®. Posteriormente, um sistema teste de 11 nós é utilizado para testar o modelo. Avaliam-se dois macro casos: o sistema simples (SS) e o sistema híbrido (SH). Um SS consiste em dispositivos de armazenamento em nós distintos, enquanto que um SH incorpora dispositivos de armazenamento diferentes em um mesmo nó. Nota-se que os dispositivos de armazenamento do SS e do SH são capazes de promover a redução dos picos de demanda no horário de ponta. Porém, para o SH, a profundidade de descarga (PDD) da bateria encontra-se limitada em 60, 45 e 40% nas diferentes análises, o que favorece a preservação da vida útil do equipamentoAbstract: Energy storage is considered a technological alternative to face the variability of intermittent generation, to realize the peak-shaving, stimulate the competitive electricity markets, among others challenges faced by modern electrical energy distribution systems (EEDS). This work introduces the modeling of short-term distribution network operation in the presence of energy storage, wind and solar intermittent generation. The energy storage devices are batteries and hydrogen storage. In this regard, the model of the devices aims to be close to the real operation based on the restrictions imposed and the commercial parameters used. Thus, firstly it was proposed a mixed-integer nonlinear programming (MINLP) model. Due to the difficulty of the solution of this model was elaborated a mixed-integer second-order cone programming (MISOCP). The model was implemented in an algebraic modeling language AMPL and once this model is convex, the solution is found with the support of CPLEX® solver. Posteriorly, a test system of 11-node is used to test the model. Then, two macro cases was evaluated: the simple system (SS) and the hybrid system (HS). A SS consists of energy storage devices placed in distinct nodes, whereas a HS incorporates different energy storage devices in the same node. It should be noted that SS and HS storage devices are capable of reducing demand peaks at peak times. However, for the HS, the battery depth of discharge (DoD) is limited in 60, 45, 40%, in the different analyzes, which favors the equipment lifespanMestradoEnergia ElétricaMestre em Engenharia ElétricaCAPES[s.n.]Silva, Luiz Carlos Pereira da, 1972-Rider Flores, Marcos Julio, 1975-Dotta, DanielAoki, Alexandre RasiUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASViola, Luigi, 1988-20172017-12-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (109 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632813VIOLA, Luigi. Planejamento de curto prazo da operação de baterias e armazenamento de hidrogênio em sistemas de distribuição de energia elétrica: Short-term planning of battery and hydrogen storage operation in electrical energy distribution systems. 2017. 1 recurso online (109 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632813. Acesso em: 26 abr. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/991458Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-03-05T16:28:06Zoai::991458Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-03-05T16:28:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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