Planejamento da expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica considerando a aplicação do índice de aproveitamento de subestações

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Sampaio, Amiraldo Silva
• Orientador(a): Oliveira, Marina Lavorato de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: PUC-Campinas
• Palavras-chave em Português: Índice de Aproveitamento de Subestações; Modelo de Programação Cônica de Segunda Ordem Inteiro Misto; Planejamento da Expansão; Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica; Electric Power Distribution Systems; Expansion Planning; Mixed Integer Second Order Cone Programming Model; Substation Utilization Index
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15160

O aumento constante da demanda por energia elétrica e o compromisso de fornecê-la com qualidade exigem das concessionárias de energia elétrica um planejamento assertivo da expansão dos seus sistemas de distribuição. Dessa forma, o Planejamento da Expansão dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (PSDEE) pode ser entendido como um conjunto de ações que têm a responsabilidade de assegurar o fornecimento de energia elétrica para o crescimento projetado pelo setor. No geral, as soluções para o problema de PSDEE buscam determinar a construção de circuitos e de subestações, respeitando as restrições físicas, operacionais e financeiras envolvidas nesse processo. Do ponto de vista econômico, resolver este problema é uma tarefa importante para as distribuidoras, pois esta atividade representa uma parcela considerável de seus investimentos. Nesse contexto, determinar corretamente os momentos para se direcionar os recursos e encontrar meios para se obter a maximização do retorno financeiro são questões relevantes a serem observadas por estas empresas. Portanto, o objetivo deste trabalho é propor um modelo de Programação Cônica de Segunda Ordem Inteiro Misto (PCSOIM) para solucionar o problema de PSDEE, considerando a aplicação do Índice de Aproveitamento das Subestações (IAS) em seu conjunto de restrições. O IAS é um índice utilizado pela ANEEL, órgão regulador do setor elétrico brasileiro, para avaliar quantitativamente o aproveitamento das subestações das concessionárias de energia elétrica e garantir que os investimentos realizados por estas empresas sejam prudentes e, consequentemente, remunerados de forma correta através da tarifa de energia cobrada dos consumidores. O modelo matemático considera como função objetivo a minimização dos custos de construção de subestações e circuitos mais os custos de operação da subestação e perdas de energia elétrica, sujeito a restrições de balanço de potências ativa e reativa, limites de operação dos circuitos e subestações, limite mínimo de IAS, considerando ainda a condição de radialidade do sistema. Para validar o modelo, dois sistemas disponíveis na literatura especializada foram testados, um sistema de 24 e outro de 54 barras. Os testes foram realizados considerando o limite mínimo de IAS e com o relaxamento desta restrição.