Gerenciamento ótimo de energia em microrredes

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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/4118

Tipo do documento:	Dissertação
Title:	Gerenciamento ótimo de energia em microrredes
Other Titles:	Energy management in intelligent microgrids in connected mode
Autor:	Santos, André Quites Ordovás
Primeiro orientador:	Almeida, Adriano Batista de
Primeiro membro da banca:	Franco, Edgar Manuel Carreño
Segundo membro da banca:	Leme, Rafael Coradi
Resumo:	O esperado avanço das Redes Inteligentes de Energia Elétrica, com todos os seus benefícios em termos de segurança, disponibilidade e redução de impactos ambientais, depende em grande medida da viabilização técnico-econômica e regulatória das chamadas Microrredes inteligentes de energia elétrica. As Microrredes inteligentes são vistas como componentes essenciais para as Redes Inteligentes de Energia Elétrica que, em seu estágio avançado, serão estruturadas como grandes redes de Microrredes inteligentes interconectadas. Dentre os principais desafios para a disseminação da tecnologia das Microrredes inteligentes, a simplificação e a eficiência do gerenciamento de energia, que consiste no aproveitamento ótimo dos recursos energéticos nela inseridos, vem recebendo grande atenção dos pesquisadores, especialmente no chamado modo conectado ou “normal”, no qual as Microrredes deverão operar na quase totalidade do tempo. O investimento inicial na implantação de uma Microrrede inteligente ainda é considerado muito elevado. Neste trabalho, apresenta-se um modelo de otimização linear inteiro misto para a solução do problema do gerenciamento ótimo de energia de microrredes inteligentes de energia elétrica em modo conectado, visando a minimização de custos, em um horizonte de 24 horas, denominado day-ahead. Apresentam-se, também, dois modelos de otimização em tempo real em um horizonte de 5 minutos, com estratégias centralizada e descentralizada, buscando manter o balanço de potências de maneira ótima, considerando os desvios entre a demanda e a oferta previstas no day-ahead e o realizado. O modelo considera alguns dos principais componentes das microrredes inteligentes modernas, como fontes renováveis intermitentes, fontes não-renováveis despacháveis e sistemas de armazenamento. Considera-se que a Microrrede tem a capacidade de comprar ou vender energia para a rede da distribuidora, em um cenário de preços variáveis e demanda contratada. O modelo apresentado é aplicado, por meio de simulações, a uma arquitetura de Microrrede típica. Os resultados são então apresentados e analisados.
Abstract:	The expected advance of the smart grids, with all its anticipated benefits like improved reliability and reduced environmental impacts, depends greatly on the technical-economical and regulatory viability of the so-called intelligent microgrids. Intelligent microgrids are considered as essential components of the future smart grids which, in their advanced stage, are expected to be structured as large networks of interconnected intelligent microgrids. Among the existing challenges to a wider adoption of the intelligent electrical energy microgrids technology, the efficiency and simplification of the energy management systems, responsible for the optimal operation of the energy resources available in the system, are often viewed as a primary necessity, especially in the so-called connected or normal mode, in which microgrids are expected to operate most of the time. The initial investment in deploying an intelligent microgrid is still considered very high. This paper presents a linear mixed-integer optimization model to solve the energy management problem in a microgrid in connected mode, having as objective the cost minimization, considering a 24-hour horizon, called day-ahead model. Two real-time optimization models are presented, operating in a 5-minute time horizon, with centralized and decentralized strategies, aiming at keeping the power balance optimally, considering the natural deviations of realized demand and supply, regarding the day-ahead forecast. The model presented here takes in consideration some of the most common components of the modern microgrids, such as renewable intermittent sources, non-renewable dispatchable sources, and energy storage systems. The microgrid is supposed as being able to sell and buy energy from the distribution system, in a scenario with varying energy market prices, also considering the contracted demand. The model is then applied, through computer simulations, to a typical microgrid architecture. The results are then presented and analyzed.
Keywords:	Redes inteligentes de energia elétrica Microrredes inteligentes de energia elétrica Gerenciamento ótimo de energia Geração distribuída Energias renováveis Smart grids Intelligent microgrids Energy management Distributed generation Renewable energy sources
CNPq areas:	ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Idioma:	por
País:	Brasil
Publisher:	Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição:	UNIOESTE
Departamento:	Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação
Campun:	Foz do Iguaçu
Citation:	SANTOS, André Quites Ordovás. Gerenciamento ótimo de energia em microrredes. 2018. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2018.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
Endereço da licença:	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI:	http://tede.unioeste.br/handle/tede/4118
Issue Date:	26-Jul-2018
Appears in Collections:	Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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