Desligamento ótimo de linhas de transmissão considerando contingências N–1

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Sanches, Aline de Paula
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Modelo linear disjuntivo; Otimização; Programação linear inteira mista; Redução do espaço de busca; Segurança N–1; Transformadores defasadores; Mixed-integer linear programming; Optimization; Phase-shift transformers; Reduced search space; N–1 security for transmission lines; Linear disjunctive model
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/237313

Com o crescimento da população e o avanço da tecnologia houve um grande aumento no consumo de energia elétrica. Dessa forma os sistemas elétricos passaram a operar com altos níveis de carregamento, levando a problemas como sobrecargas em linhas de transmissão e violações de limites da magnitude de tensão. Um sistema de transmissão muito carregado pode limitar a geração em unidades mais econômicas, levando à necessidade de despachar unidades geradoras com custos mais elevados, resultando em ineficiência do mercado. Neste contexto, neste trabalho será abordado o problema de desligamento ótimo de linhas de transmissão (DOLT) para otimizar o custo de operação de um sistema elétrico. Assim, o primeiro tópico abordado na pesquisa consiste em desenvolver uma estratégia para reduzir o número de linhas candidatas ao desligamento, de forma a reduzir o esforço computacional para resolver o problema de DOLT mantendo a qualidade da solução. Outro tópico abordado foi desenvolver um modelo matemático que encontre uma topologia ótima considerando restrições de segurança do tipo N–1 para linhas de transmissão. A topologia de operação do sistema de transmissão deve manter pelo menos o nível de segurança da rede sem desligamento de linhas e atingir melhores custos de operação com o DOLT. Na formulação desses problemas foram utilizados modelos de programação linear inteira mista e formulações disjuntivas considerando a operação DC do sistema. Os modelos matemáticos foram implementados na linguagem de modelagem matemática AMPL e resolvidos com o solver comercial CPLEX. Testes foram realizados no sistema IEEE de 24 barras, sistema sul brasileiro de 41 barras e sistema colombiano de 92 barras. Os resultados obtidos mostram que a proposta de redução do número de linhas candidatas ao desligamento no problema de DOLT foi capaz de fornecer soluções com qualidade próxima às soluções obtidas sem considerar redução. Com relação ao tópico de DOLT considerando segurança N–1 para linhas de transmissão, foram obtidas soluções que mantém ou melhoram o nível de segurança da rede e apresentam melhores custos de operação.