Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Bañol Arias, Maria Nataly
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/181387
Resumo: A crescente penetração dos Veículos Elétricos (VEs) no setor de transportes representa um novo e grande desafio para o planejamento da expansão e da operação dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEEs) devido ao correspondente aumento da demanda associada ao carregamento das baterias. Portanto, devem ser desenvolvidos métodos que ajudem os SDEEs a lidar com esses desafios, considerando as incertezas associadas às demandas convencionais e aos VEs. Nesta tese é proposto um método robusto baseado em um modelo de Programação Linear Inteira-Mista (PLIM) para auxiliar a integração de VEs no SDEE. O método proposto permite resolver o problema de planejamento multi-estágio da expansão do SDEE considerando a alocação e o dimensionamento de Estações de Carregamento de VEs (ECVEs). Restrições probabilísticas são usadas na formulação proposta para lidar com as incertezas associadas à demanda, garantindo o cumprimento da capacidade de potência das subestações com um nível de confiança especificado. O modelo proposto para o planejamento da expansão avalia a construção e/ou reforço de subestações, ECVEs e circuitos, assim como também a alocação de unidades de geração distribuída e bancos de capacitores ao longo do horizonte de planejamento. O modelo de PLIM proposto é resolvido através de técnicas de otimização clássica visando garantir a solução ótima do problema. A eficiência e robustez do modelo são verificadas usando sistemas teste de 18 e 54 nós, junto com simulações de Monte Carlo para verificar o cumprimento da restrição probabilística proposta. Os resultados obtidos indicam que o método proposto é uma ferramenta eficiente que pode ser aplicada no planejamento da expansão de futuros SDEEs com alta penetração de VEs.
id UNSP_3154b63193b4696385032da151d49d48
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/181387
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuiçãoIncluding electric vehicles in the expansion planning of distribution networksIncertezasPlanejamento da expansãoProgramação linear inteira-mistaRestrições probabilísticasSistemas de distribuição de energia elétricaVeículos elétricosChance constraintsElectrical distribution systemsElectric vehiclesExpansion planningMixed-integer linear programmingUncertaintiesA crescente penetração dos Veículos Elétricos (VEs) no setor de transportes representa um novo e grande desafio para o planejamento da expansão e da operação dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEEs) devido ao correspondente aumento da demanda associada ao carregamento das baterias. Portanto, devem ser desenvolvidos métodos que ajudem os SDEEs a lidar com esses desafios, considerando as incertezas associadas às demandas convencionais e aos VEs. Nesta tese é proposto um método robusto baseado em um modelo de Programação Linear Inteira-Mista (PLIM) para auxiliar a integração de VEs no SDEE. O método proposto permite resolver o problema de planejamento multi-estágio da expansão do SDEE considerando a alocação e o dimensionamento de Estações de Carregamento de VEs (ECVEs). Restrições probabilísticas são usadas na formulação proposta para lidar com as incertezas associadas à demanda, garantindo o cumprimento da capacidade de potência das subestações com um nível de confiança especificado. O modelo proposto para o planejamento da expansão avalia a construção e/ou reforço de subestações, ECVEs e circuitos, assim como também a alocação de unidades de geração distribuída e bancos de capacitores ao longo do horizonte de planejamento. O modelo de PLIM proposto é resolvido através de técnicas de otimização clássica visando garantir a solução ótima do problema. A eficiência e robustez do modelo são verificadas usando sistemas teste de 18 e 54 nós, junto com simulações de Monte Carlo para verificar o cumprimento da restrição probabilística proposta. Os resultados obtidos indicam que o método proposto é uma ferramenta eficiente que pode ser aplicada no planejamento da expansão de futuros SDEEs com alta penetração de VEs.The increasing penetration of electric vehicles (EVs) in the transportation sector represents a new challenge for the expansion planning of electrical distribution systems (EDS) due to the corresponding increase of the energy demand. Therefore, methods to support the EDS considering the uncertainties associated with conventional and EV demands should be developed. This thesis presents a methodology to consider the EV integration into the EDS. A mixed-integer linear programming (MILP) model is proposed to solve the multi-stage expansion planning of EDS considering the allocation and sizing of EV charging stations (EVCSs). Chance constraints are used in the formulation to deal with the uncertainties associated with the demands, guaranteeing the fulfilment of the substation capacities within a given confidence level. The proposed model for the expansion planning considers the construction/reinforce of substations, EVCSs and circuits as well as the allocation of distributed generation units and capacitor banks along the planning horizon. The proposed MILP model guarantees optimality using classical optimization techniques. The efficiency and robustness of the model is verified using two test systems with 18-nodes and 54-nodes. Monte Carlo simulations were carried out to verify the compliance of the proposed chance constraint.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)CAPES: Código de Financiamento 001FAPESP: 15/21972-6Universidade Estadual Paulista (Unesp)Franco Baquero, John Fredy [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Bañol Arias, Maria Nataly2019-04-05T13:04:00Z2019-04-05T13:04:00Z2019-02-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/18138700091471133004099080P0porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-12-31T06:16:14Zoai:repositorio.unesp.br:11449/181387Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-12-31T06:16:14Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
Including electric vehicles in the expansion planning of distribution networks
title Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
spellingShingle Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
Bañol Arias, Maria Nataly
Incertezas
Planejamento da expansão
Programação linear inteira-mista
Restrições probabilísticas
Sistemas de distribuição de energia elétrica
Veículos elétricos
Chance constraints
Electrical distribution systems
Electric vehicles
Expansion planning
Mixed-integer linear programming
Uncertainties
title_short Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
title_full Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
title_fullStr Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
title_full_unstemmed Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
title_sort Integração de veículos elétricos no planejamento da expansão dos sistemas de distribuição
author Bañol Arias, Maria Nataly
author_facet Bañol Arias, Maria Nataly
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Franco Baquero, John Fredy [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Bañol Arias, Maria Nataly
dc.subject.por.fl_str_mv Incertezas
Planejamento da expansão
Programação linear inteira-mista
Restrições probabilísticas
Sistemas de distribuição de energia elétrica
Veículos elétricos
Chance constraints
Electrical distribution systems
Electric vehicles
Expansion planning
Mixed-integer linear programming
Uncertainties
topic Incertezas
Planejamento da expansão
Programação linear inteira-mista
Restrições probabilísticas
Sistemas de distribuição de energia elétrica
Veículos elétricos
Chance constraints
Electrical distribution systems
Electric vehicles
Expansion planning
Mixed-integer linear programming
Uncertainties
description A crescente penetração dos Veículos Elétricos (VEs) no setor de transportes representa um novo e grande desafio para o planejamento da expansão e da operação dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEEs) devido ao correspondente aumento da demanda associada ao carregamento das baterias. Portanto, devem ser desenvolvidos métodos que ajudem os SDEEs a lidar com esses desafios, considerando as incertezas associadas às demandas convencionais e aos VEs. Nesta tese é proposto um método robusto baseado em um modelo de Programação Linear Inteira-Mista (PLIM) para auxiliar a integração de VEs no SDEE. O método proposto permite resolver o problema de planejamento multi-estágio da expansão do SDEE considerando a alocação e o dimensionamento de Estações de Carregamento de VEs (ECVEs). Restrições probabilísticas são usadas na formulação proposta para lidar com as incertezas associadas à demanda, garantindo o cumprimento da capacidade de potência das subestações com um nível de confiança especificado. O modelo proposto para o planejamento da expansão avalia a construção e/ou reforço de subestações, ECVEs e circuitos, assim como também a alocação de unidades de geração distribuída e bancos de capacitores ao longo do horizonte de planejamento. O modelo de PLIM proposto é resolvido através de técnicas de otimização clássica visando garantir a solução ótima do problema. A eficiência e robustez do modelo são verificadas usando sistemas teste de 18 e 54 nós, junto com simulações de Monte Carlo para verificar o cumprimento da restrição probabilística proposta. Os resultados obtidos indicam que o método proposto é uma ferramenta eficiente que pode ser aplicada no planejamento da expansão de futuros SDEEs com alta penetração de VEs.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-04-05T13:04:00Z
2019-04-05T13:04:00Z
2019-02-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/181387
000914711
33004099080P0
url http://hdl.handle.net/11449/181387
identifier_str_mv 000914711
33004099080P0
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797791136374325248