Metodologia para determinação da capacidade de hospedagem de sistemas fotovoltaicos para consumidor livre

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Souza, Deivis Marques de
Orientador(a): Pereira, Paulo Ricardo da Silva
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Escola Politécnica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13913
Resumo: A adição de Sistemas Fotovoltaicos (SFV) às redes internas de consumidores inseridos no Ambiente de Contratação Livre (ACV), denominados de consumidores livres, traz consigo um conjunto de desafios relacionados ao planejamento e a integração de tais sistemas. Entre esses desafios, o presente trabalho traz como objetivo propor uma metodologia capaz de determinar a Capacidade de Hospedagem (CH) de SFV para consumidores livres do tipo autoprodutor, sem injetar o excedente de energia produzida à rede da distribuidora, sem exceder limites de parâmetros técnicos pré-definidos do tipo sobretensão (V), sobrecorrente (I) e fluxo de potência reverso (FPR); e obtendo resultados com baixos tempos de processamento de dados, mediante o uso das ferramentas Visual Basic for Application (VBA) e OpenDSS. Atualmente, são existentes inúmeros trabalhos contendo métodos de análise de CH de SFV voltados para redes de distribuição, e não para redes particulares de consumidores livres; e existe uma forte tendência de aumento do número de consumidores migrando do mercado cativo para o livre, em função do custo da energia elétrica ser menor e das recentes mudanças ocorridas na legislação do setor. O método apresentado propõe quatro etapas, contemplando planejamento das atividades, levantamento de campo, modelagem da rede existente e determinação da CH; sendo que para essas últimas duas foi desenvolvida uma ferramenta em VBA, denominada de Interface CHSFV, que utiliza o OpenDSS como ferramenta para cálculo de fluxo de potência. Tal ferramenta otimiza o tempo de modelagem da rede, automatiza a CH e dispensa a necessidade de conhecimento aprofundado por parte do usuário da sintaxe de programação do OpenDSS. A metodologia foi aplicada através de um estudo de caso, com base em um modelo de circuito teórico e contemplando quatro cenários, que simularam a inserção de SFV em diferentes barras do circuito, incluindo a possibilidade do uso de um sistema de armazenamento de energia. Os resultados indicaram que a metodologia se mostrou eficaz, apresentando valores de CH adequados ao tipo de parâmetro técnico responsável pela limitação de cada cenário; sendo possível constatar também que o parâmetro V não tem aplicabilidade para o método proposto, visto não ter atuado em nenhum dos cenários.
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Entre esses desafios, o presente trabalho traz como objetivo propor uma metodologia capaz de determinar a Capacidade de Hospedagem (CH) de SFV para consumidores livres do tipo autoprodutor, sem injetar o excedente de energia produzida à rede da distribuidora, sem exceder limites de parâmetros técnicos pré-definidos do tipo sobretensão (V), sobrecorrente (I) e fluxo de potência reverso (FPR); e obtendo resultados com baixos tempos de processamento de dados, mediante o uso das ferramentas Visual Basic for Application (VBA) e OpenDSS. Atualmente, são existentes inúmeros trabalhos contendo métodos de análise de CH de SFV voltados para redes de distribuição, e não para redes particulares de consumidores livres; e existe uma forte tendência de aumento do número de consumidores migrando do mercado cativo para o livre, em função do custo da energia elétrica ser menor e das recentes mudanças ocorridas na legislação do setor. O método apresentado propõe quatro etapas, contemplando planejamento das atividades, levantamento de campo, modelagem da rede existente e determinação da CH; sendo que para essas últimas duas foi desenvolvida uma ferramenta em VBA, denominada de Interface CHSFV, que utiliza o OpenDSS como ferramenta para cálculo de fluxo de potência. Tal ferramenta otimiza o tempo de modelagem da rede, automatiza a CH e dispensa a necessidade de conhecimento aprofundado por parte do usuário da sintaxe de programação do OpenDSS. A metodologia foi aplicada através de um estudo de caso, com base em um modelo de circuito teórico e contemplando quatro cenários, que simularam a inserção de SFV em diferentes barras do circuito, incluindo a possibilidade do uso de um sistema de armazenamento de energia. Os resultados indicaram que a metodologia se mostrou eficaz, apresentando valores de CH adequados ao tipo de parâmetro técnico responsável pela limitação de cada cenário; sendo possível constatar também que o parâmetro V não tem aplicabilidade para o método proposto, visto não ter atuado em nenhum dos cenários.The addition of Photovoltaic Systems (PS) to the internal networks of consumers inserted in the Free Contracting Environment (FCE), called free consumers, brings with it a set of challenges related to the planning and integration of such systems. Among these challenges, the present work aims to propose a methodology capable of determining the Hosting Capacity (HC) of PS for free consumers of the self-producer type, without injecting surplus energy produced into the distributor's network, without exceeding limits of predefined technical parameters such as overvoltage (V), overcurrent (I) and reverse power flow (RPF), and obtaining results with low data processing times, through the use of Visual Basic for Application (VBA) and OpenDSS tools. Currently, there are numerous works containing PS of HC analysis methods aimed at distribution networks, and not for private networks of free consumers; and there is a strong trend of increasing the number of consumers migrating from the captive to the free market, due to the lower cost of electricity and the recent changes in the legislation of the sector. The presented method proposes four steps, including activity planning, field survey, modeling of the existing network and determination of the HC; for the latter two, a tool was developed in VBA, called CHSFV Interface, which uses OpenDSS as a tool for calculating power flow. This tool optimizes network modeling time, automates the HC and eliminates the need for indepth knowledge of the OpenDSS programming syntax by the user. The methodology was applied through a case study, based on a theoretical circuit model and contemplating four scenarios, which simulated the insertion of PS in different buses of the circuit, including the possibility of using an energy storage system. The results indicated that the methodology proved to be effective, presenting HC values appropriate to the type of technical parameter responsible for the limitation of each scenario; it was also possible to verify that the parameter V is not applicable to the proposed method, since it did not act in any of the scenarios.UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos SinosSouza, Deivis Marques dehttp://lattes.cnpq.br/2895609953987129http://lattes.cnpq.br/1997755245309923Pereira, Paulo Ricardo da SilvaUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaMetodologia para determinação da capacidade de hospedagem de sistemas fotovoltaicos para consumidor livreACCNPQ::Engenharias::Engenharia ElétricaCapacidade de hospedagemSistemas fotovoltaicosConsumidor livreMetodologiaVisual Basic for Application (VBA)OpenDSSHosting capacityPhotovoltaic systemsFree consumerMethodologyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13913info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13913/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52ORIGINALDeivis Marques de Souza_.pdfDeivis Marques de Souza_.pdfapplication/pdf3017176http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13913/1/Deivis+Marques+de+Souza_.pdf51f2a71be186516d1d2f3659e62b5008MD51UNISINOS/139132025-12-04 14:55:31.924oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e DissertaçõesPRIhttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestmaicons@unisinos.br ||dspace@unisinos.bropendoar:2025-12-04T17:55:31Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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