Plataforma computacional de análise do impacto do índice de penetração fotovoltaica no perfil de tensão de redes de distribuição de baixa tensão.
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-11072025-133041/ |
Resumo: | Desde a regulamentação da tarifa net metering no Brasil em 2012, a inserção de geração distribuída na rede de baixa tensão tem crescido exponencialmente. Como consequência, o sistema inicialmente passivo tem se tornado também ativo, fato que eleva a sua susceptibilidade a ocorrências de interrupções não planejadas devido à transgressão de tensão. Desse modo, o planejamento do comportamento dessas redes pelas concessionárias de energia aumentou em complexidade. Uma das razões disto ocorrer é a presença de incertezas inerentes ao uso de sistemas solares, como a irradiação solar. Por esta razão, esta dissertação propõe uma plataforma computacional baseada em simulações Monte Carlo que leva em consideração as variáveis estocásticas da geração distribuída solar na análise do perfil de tensão da rede. A ferramenta proposta fornece como resultado histogramas de probabilidade de transgressão de tensão e de perfil de tensão para qualquer índice de penetração fotovoltaico e ainda permite ao usuário calcular os indicadores de qualidade relacionados a tensão em regime permanente. Para validação da plataforma, utilizou-se uma rede teste europeia do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Os resultados revelam que o aumento do índice de penetração solar intensifica a probabilidade de transgressão de tensão da rede e ainda extrapola os valores dos indicadores de qualidade do produto. Esses relatórios de saída podem ajudar as equipes de planejamento de redes elétricas a priorizar e planejar investimentos de médio e longo prazo no sistema visando o fornecimento de eletricidade com maior continuidade e qualidade. |
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Plataforma computacional de análise do impacto do índice de penetração fotovoltaica no perfil de tensão de redes de distribuição de baixa tensão.Computational platform for analysis of the impact of the photovoltaic penetration index on the voltage profile in low voltage distribution networks.Distributed generationEnergia fotovoltaicaFluxo de potência probabilísticoMonte Carlo simulationPhotovoltaic energyPower systemProbabilistic power flowQualidade do produtoSimulação Monte CarloSistemas de potênciaVoltage qualityDesde a regulamentação da tarifa net metering no Brasil em 2012, a inserção de geração distribuída na rede de baixa tensão tem crescido exponencialmente. Como consequência, o sistema inicialmente passivo tem se tornado também ativo, fato que eleva a sua susceptibilidade a ocorrências de interrupções não planejadas devido à transgressão de tensão. Desse modo, o planejamento do comportamento dessas redes pelas concessionárias de energia aumentou em complexidade. Uma das razões disto ocorrer é a presença de incertezas inerentes ao uso de sistemas solares, como a irradiação solar. Por esta razão, esta dissertação propõe uma plataforma computacional baseada em simulações Monte Carlo que leva em consideração as variáveis estocásticas da geração distribuída solar na análise do perfil de tensão da rede. A ferramenta proposta fornece como resultado histogramas de probabilidade de transgressão de tensão e de perfil de tensão para qualquer índice de penetração fotovoltaico e ainda permite ao usuário calcular os indicadores de qualidade relacionados a tensão em regime permanente. Para validação da plataforma, utilizou-se uma rede teste europeia do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Os resultados revelam que o aumento do índice de penetração solar intensifica a probabilidade de transgressão de tensão da rede e ainda extrapola os valores dos indicadores de qualidade do produto. Esses relatórios de saída podem ajudar as equipes de planejamento de redes elétricas a priorizar e planejar investimentos de médio e longo prazo no sistema visando o fornecimento de eletricidade com maior continuidade e qualidade.Since the regulation of net metering tariff in Brazil in 2012, the insertion of distributed generation in the low voltage network has grown exponentially. As a consequence, the system that was initially passive is also becoming active, a fact that makes it more susceptible to unplanned outages due to voltage transgressions. In this way, the planning of the behavior of these grids by the system operators has increased in complexity. One of the reasons for this is the presence of uncertainties inherent in the use of photovoltaic systems, such as solar irradiation. For this reason, the present work proposes a methodology based on Monte Carlo simulations considering the stochastic variables of distributed solar generation to analyze the voltage behavior of the grid. The proposed platform provides as a result a histogram of the probability of voltage transgression and another one of a voltage profile for any simulated photovoltaic penetration index, and also allows their user to calculate the quality indicators related to steady state voltage. To validate the proposed method, an IEEE test grid was used. The results show that the solar penetration index increase intensify the probability of voltage transgression and also extrapolates the voltage quality indicators. These outputs reports could help distribution network planning teams to prioritize and in the medium and long-term planning investments in the system in order to provide electricity with greater continuity and quality.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMonaro, Renato MachadoSá, Marina Timo de2021-08-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-11072025-133041/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-14T13:18:01Zoai:teses.usp.br:tde-11072025-133041Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-14T13:18:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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