Alocação de geradores distribuídos orientada por fluxo de potência probabilístico.

Abstract

O aumento da demanda de energia elétrica e a busca por fontes renováveis de energia têm alavancado a necessidade de formas de geração de energia que diferem dos meios convencionais. Nesse contexto, a integração da geração distribuída (GDa) aos sistemas de energia elétrica representa uma forma de gerar energia de modo descentralizado a partir de fontes renováveis. Na maioria dos casos, a potência de saída de uma unidade geradora está atrelada a algum fator externo dependente da sua fonte primária de energia. A proposta do presente trabalho é apresentar um método para a alocação ótima de geradores distribuídos (GDs) em sistemas de distribuição radiais orientada por fluxo de potência probabilístico (FPP). Dessa maneira, as incertezas associadas a cada tipo de GD são consideradas na determinação da alocação ótima de cada unidade no sistema. O Método de Estimação Pontual (do inglês, Point Estimate Method (PEM)) é empregado para solucionar o FPP por meio do Método de Varredura Reversa/Direta, determinando os estados da rede, fluxos de potência nas linhas e as perdas totais do sistema elétrico. Além disso, para a resolução do problema de alocação ótima de GDs com o objetivo de minimizar os custos das perdas ativas do sistema e os custos de instalação e de operação e manutenção das unidades de GDa são empregadas três diferentes meta-heurísticas: a Busca em Vizinhança Variável (do inglês, Variable Neighborhood Search (VNS)), a Busca Tabu (do inglês, Tabu Search) e o Procedimento de Busca Guloso, Aleatório e Adaptativo (do inglês, Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP)). Os métodos desenvolvidos foram aplicados nos sistemas de 12, 33 e 69 barras do IEEE e em um sistema real brasileiro de 136 barras visando avaliar o desempenho dos mesmos. Os resultados dos experimentos constataram que a inclusão de GDa nos sistemas contribui para a melhoria do perfil de tensão da rede e redução das perdas totais. O PEM mostrou-se capaz de representar as características incertas das unidades de GDa por meio de pontos de concentração e as meta-heurísticas implementadas provaram-se capazes de determinar configurações ótimas de alocação de GDs em uma dada rede para determinadas condições climáticas locais.