Desenvolvimento e análise de sistemas equivalentes estáticos para o planejamento de curto prazo de sistemas de distribuição de energia elétrica de grande porte

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Wilcamango Salas, Richard
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Equivalentes estáticos; Distribuição de energia elétrica; Redes de média tensão; Planejamento de curto prazo; Sistemas de grande porte; Static equivalents; Electrical distribution; Medium voltage networks; Short-term planning; Large-scale systems
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/238483

Os sistemas de distribuição de energia elétrica (SDEE) de grande porte, atualmente em opera-ção, apresentam alto nível de complexidade na formulação e solução de modelos matemáticos para análise e planejamento, necessitando que novas estratégias sejam desenvolvidas. Desta forma, apresenta-se uma metodologia para obter o equivalente estático para SDEEs trifásicos equilibrados, e que represente o sistema original nas simulações estáticas de planejamento de curto prazo em que é mantida a topologia da rede, fornecendo resultados com erros mínimos nas perdas ativas e reativas e magnitudes de tensão. Esta metodologia é composta por uma nova técnica de redução dos nós da rede através de sistemas equivalentes e uma ferramenta de compensação das perdas nos ramos. A técnica de redução de nós consiste em aplicar, dinami-camente ao longo das seções do SDEE, a substituição de nós e circuitos que não são de inte-resse. A ferramenta de compensação consiste em adicionar ao sistema equivalente nós que apresentam maiores índices de carregamento, o que reduz significativamente os erros nas per-das ativas e magnitudes de tensão, permitindo, finalmente, obter um SDEE equivalente defini-tivo, que pode ser utilizado como alternativa em substituição ao sistema original em aplicações de operação e planejamento de SDEEs. Como aplicação desta metodologia, apresenta-se uma estratégia para resolver o problema de planejamento de curto prazo de redes de distribuição, que é formulado um modelo de programação linear inteiro misto (PLIM) estocástico de dois estágios. No modelo de planejamento considera-se a alocação de reguladores de tensão (RT), alocação e determinação das capacidades dos bancos de capacitores (BC), alocação e determi-nação das capacidades dos pedidos de ligações de geração distribuída (GD) dos tipos eólica e fotovoltaica. A estratégia de redução da rede é testada na análise e planejamento de um SDEE de 1080 nós, em que estabelecendo um conjunto de nós candidatos, o SDEE de 1080 nós, é reduzido a um SDEE equivalente com um número mínimo preestabelecido de nós, a partir do qual a ferramenta de compensação estima uma família de SDEEs equivalentes com erros redu-zidos. Os resultados da metodologia apresentam uma redução gradual dos erros máximos nas perdas ativas obtidos com a técnica proposta na literatura e com a técnica atual, de 1,64% para 0,14% e para as magnitudes de tensão de 0,12% para 0,003%, respectivamente. As ações de planejamento, mostram que o SDEE equivalente compensado de 110-nós, que apresenta me-nores erros nas perdas ativas e magnitudes de tensão, é a alternativa de planejamento mais precisa.