Gerenciamento inteligente dos sistemas de armazenamento de energia elétrica para arbitragem energética

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Souza, Jonas Villela de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Arbitragem energética; Distribuição de energia; Energy arbitration; Energy distribution; Energy market; Energy Storage Systems; Fuzzy logic; Lógica fuzzy; Mercado energético; Otimização por enxame de partículas; Particle Swarm Optimization; Sistemas de armazenamento de energia
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-14122020-150248/

A demanda por fontes de energia renováveis aumentou o interesse por Sistemas de Armazenamento de Energia Elétrica (SAEEs) de maneira significativa. Isso se dá devido às suas características interessantes, como resposta rápida e por seu preço em queda. Os SAEEs podem ser utilizados em vários cenários conectados aos sistemas elétricos de potência. Dentre eles, destaca-se o retorno financeiro obtido através da compra e venda de energia elétrica, a arbitragem energética. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo de gerenciamento inteligente para o SAEE. Neste sentido, são propostos três modelos distintos. O primeiro modelo utiliza o algoritmo de otimização mono-objetivo Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) em conjunto com um sistema correcional baseado na lógica fuzzy, sendo o sistema correcional capaz de corrigir as decisões tomadas pelo algoritmo de otimização no sentido de se obter uma maior arbitragem energética. Já o segundo e o terceiro modelo combinam o algoritmo multiobjetivo Multi-objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MEPSO) com o mesmo sistema correcional utilizado pelo primeiro. Os modelos buscam otimizar um set operacional para o SAEE com a utilização dos preços apresentados pelo Day-Ahead Market (DAM) e aplicá-los durante as horas de operação Real-Time Market (RTM). Caso exista uma diferença entre os dois tipos de preço, o sistema correcional entra em atuação. O modelo que utiliza o EPSO busca maximizar a arbitragem energética como objetivo principal. Para os modelos que utilizam o MEPSO, além da arbitragem energética é esperado que seja empregado para a utilização do SAEE um outro objetivo. Em um dos modelos, é esperado que as perdas ativas nas linhas da Rede de Distribuição de Energia Elétrica (RDEE) sejam gerenciadas de forma que não aumentem substancialmente em relação a operação da rede sem a presença e operação do armazenador, ou quando possível, sejam reduzidas. No outro, é esperado que o perfil de tensão diário seja melhorado. Os modelos apresentados se mostram capazes de cumprir de forma satisfatória os seus objetivos. Os resultados são promissores, uma vez que os lucros obtidos pelos modelos propostos estão acima das demais estratégias testadas por este trabalho.