Desenvolvimento de metodologia de dimensionamento de capacidade para sistemas fotovoltaicos de energização complementar em alimentadores da distribuição.

Abstract

Os sistemas de armazenamento de energia por baterias têm evoluído de forma considerável nos últimos anos. Isso ocorre devido aos benefícios que o armazenamento gera para o sistema de distribuição, como a regulação de tensão nas barras, a estabilização da frequência e também por adiar os investimentos em expansão de alimentadores e transformadores. Além disso, há redução da carga em horários de pico, o sistema se torna mais confiável e gera elevação do padrão de qualidade de fornecimento de energia elétrica. Um problema que surge nesse contexto é o dimensionamento adequado do sistema de armazenamento, juntamente com a definição da melhor alocação das baterias. Esse trabalho tem por finalidade o dimensionamento e a alocação de capacidade de baterias para sistemas fotovoltaicos como uma fonte de energia complementar nos alimentadores da distribuição. Será utilizado um fluxo de potência resolvido pelo método da varredura em conjunto com modelos matemáticos que descrevem as características das baterias, para análise de sistemas da distribuição com geração fotovoltaica e sistemas de armazenamento. Para resolver o problema de alocação serão utilizados o método de Busca em Vizinhança Variável(VNS, do inglês: Variable Neighborhood Search), o método de Busca Tabu e o Procedimento de Busca Guloso, Aleatório e Adaptativo (GRASP, do inglês: Greedy Randomized Adaptive Search Procedure). Os resultados comprovaram que a alocação de baterias nos sistemas de distribuição de 12 barras, 33 barras, 69 barras e 136 barras, contribui para minimização dos impactos gerados pela penetração de geração fotovoltaica. Além disso, a alocação permite a garantia de atendimento das cargas do sistema de distribuição em horários de pico, reduzindo a função objetivo que é composta pelo somatório das variações de tensão, das violações e do erro em relação ao valor de referência, 1.0 p.u. Ademais, a Busca Tabu apresentou melhor desempenho em comparação com as meta-heurísticas VNS e GRASP, constatou-se a eficácia da metodologia elaborada, assim como o dimensionamento adequado e a melhor alocação do sistema armazenamento.