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Uma estratégia de planejamento de curto prazo para redes de distribuição para incentivar maiores penetrações de projetos independentes de geração distribuída renovável

Processo: 19/24677-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2020
Vigência (Término): 30 de setembro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
Pesquisador responsável:José Roberto Sanches Mantovani
Beneficiário:Ozy Daniel Melgar Dominguez
Supervisor no Exterior: Gianfranco Chicco
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Local de pesquisa : Politecnico di Torino, Itália  
Vinculado à bolsa:18/12422-0 - Planejamento de curto prazo de sistemas de distribuição de energia elétrica reais através de modelos equivalentes, BP.PD
Assunto(s):Planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica

Resumo

Ante a integração contínua da geração distribuída (GD) baseada em fontes renováveis nos sistemas de distribuição de energia elétrica (SDEEs), as empresas distribuidoras determinam a necessidade de desenvolver técnicas inovadoras de planejamento para permitir a integração de altos níveis de GD na infraestrutura disponível do sistema de distribuição. As propostas da integração de GD baseados em recursos renováveis podem ser apresentadas como propostas de investimento tanto por investidores independentes como pelas empresas distribuidoras; no entanto, em alguns casos, da perspectiva do SDEE, estas propostas podem não satisfazer as exigências operacionais impostas pela agência reguladora. Nesse contexto, as empresas distribuidoras devem determinar as capacidades apropriadas das unidades de GD para atender as restrições operacionais e técnicas da rede. Não obstante, ações de investimento de curto prazo podem ser realizadas para reforçar o sistema de distribuição e, consequentemente, permitir uma maior alocação de GD baseada em fontes renováveis. Desta forma, os benefícios da alocação de GD independentes em nós específicos da rede, do ponto de vista dos interesses econômico e operacional das empresas distribuidoras, devem ser analisados. Neste projeto de pesquisa propõe-se uma estratégia de planejamento de curto prazo da rede de distribuição baseada em acordos bilaterais econômicos e técnicos entre os investidores independentes de GD e as empresas distribuidoras. Esta estratégia deve incentivar investimentos em projetos de GD nos nós específicos da rede, através do uso de programas de incentivos. Por outro lado, para permitir uma maior alocação de fontes de GD, ações tradicionais de planejamento de curto prazo, como recondutoramento, alocação de dispositivos para controlar a magnitude da tensão e compensar a potência reativa, entre outros, devem ser investigadas para reforçar o sistema. Nesse sentido, a abordagem proposta considera a participação dos investidores independentes de GD em uma interação dinâmica com as empresas distribuidoras como um elemento importante no problema de planejamento. Além disso, a estratégia proposta deve determinar a solução de investimento de menor custo obtida por meio de uma combinação de alternativas tradicionais de planejamento e projetos de investimento de GD. Aspectos ambientais com ênfase na mitigação de emissões de carbono devem ser consideradas e formuladas no modelo geral de otimização matemática para compensar o impacto ambiental. Esse problema de planejamento deve ser formulado como um modelo de programação linear inteiro misto que considere as condições técnicas, econômicas, ambientais e operacionais para as partes envolvidas no uso e operação da rede (empresas distribuidoras e investidores independentes de GD). Elevados níveis de incertezas estão associados à operação das unidades de GD renováveis e à demanda de energia. Dessa forma, a formulação deve ser estendida para um modelo de otimização baseado nas incertezas. Considerando o desenvolvimento desta estratégia de planejamento para sistemas de grande porte, deve ser analisada a viabilidade técnica e operacional de aplicar um algoritmo de simplificação para representar redes de distribuição de grande porte em sistemas equivalentes de pequeno e médio porte. O objetivo é desenvolver uma ferramenta computacional de suporte para o processo de tomada de decisão para planejar e projetar um SDEE eficiente com baixo impacto ambiental com vistas a sua aplicação prática. Vários casos de estudo devem ser realizados sob diferentes condições de teste para demonstrar a eficiência e robustez da estratégia de planejamento proposta.