Alocação de geradores fotovoltaicos em sistemas de potência

Abstract

O crescimento da demanda promove a conexão de geração distribuída nos sistemas elétricos como uma opção para atender parte da demanda localmente. Isto pode trazer importantes benefícios ademais da redução da demanda, tais como o uso eficiente de energias não poluentes e menores perdas elétricas. No entanto, a integração de geração distribuída, principalmente as baseadas em fontes renováveis, apresenta vários desafios técnicos e econômicos. Um dos principais desafios da integração de geração renovável é a aleatoriedade na operação, a qual expõe ao operador do sistema a situações de risco econômico e técnico, principalmente quando se consideram elevados níveis de penetração. Sendo assim, isto motiva o desenvolvimento de ferramentas de planejamento e operação que permitam explorar o impacto da aleatoriedade no sistema. Este trabalho apresenta modelos de alocação de painéis fotovoltaicos para minimização de variância de potência ativa em sistemas de potência. Nos sistemas de distribuição se busca minimizar a variância da potência ativa da subestação, enquanto que nos sistemas de transmissão se pretende minimizar a variância do custo de operação, que depende das potências ativas despachadas. Além disso, aborda-se também a maximização da capacidade de hospedagem em redes de distribuição. A formulação matemática da proposta se conforma de modelos de fluxo de potência estocástico otimizado, os quais definem o lugar onde devem ser alocados os painéis fotovoltaicos dentro da rede. Para validar o desempenho dos modelos foram realizadas simulações com sistemas de distribuição e transmissão, utilizando séries temporais de irradiação solar e demanda. Os resultados mostram que a metodologia pode contribuir com a redução de variância do custo de operação quando aplicada a sistemas de transmissão. Além disso, o modelo proposto se mostrou efetivo para integrar elevados níveis de geração fotovoltaica em sistemas de distribuição, sem ocasionar violações significativas nos limites operativos.