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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/4926
Tipo do documento: Dissertação
Title: Gerenciamento centralizado de microrredes de energia elétrica com operação em modo ilhado
Autor: Barbosa, André da Silva 
Primeiro orientador: Almeida, Adriano Batista de
Primeiro membro da banca: Oliveira, Denisson Queiroz
Segundo membro da banca: Lotero, Roberto Cayetano
Resumo: A utilização de microrredes de energia elétrica para a integração de geração distribuída, sistemas de armazenamento de energia e cargas como uma única unidade trouxe benefícios com relação ao seu gerenciamento do ponto de vista das redes de distribuição e são partes essenciais dos novos sistemas inteligentes de energia elétrica. Em uma microrrede (MR) é necessário dispor de um sistema gerenciador para coordenar a operação de seus componentes, estando a MR conectada ou desconectada da rede principal. No modo desconectado o gerenciador da MR deve estabelecer os setpoints de operação dos Recursos Energéticos Distribuídos (RED) de forma a atender restrições operacionais, como despacho econômico, utilização de fontes renováveis e priorização de cargas. A resolução de um modelo matemático com utilização de programação linear inteira mista busca atender a estas restrições no gerenciamento ótimo de uma MR. Entretanto, configurações complexas de MR, com inserção de muitos REDs e cargas, podem impactar no tempo necessário para solucionar este problema de otimização. Este trabalho propõe um Gerenciador Centralizado de Microrrede (GCMR) em tempo real com a utilização de modelagem linear inteira mista para resolver o problema de gerenciamento de energia e cargas. Para atender aos requisitos de tempo de resposta de sua execução, o conceito de Intervalos Dinâmicos é aplicado ao modelo matemático, reduzindo o tamanho dos conjuntos de dados para a resolução do modelo e consequentemente o custo computacional. Adicionalmente, é apresentado no modelo um método de priorização de cargas com base em definição de classes e penalidades. Estas penalidades estão relacionadas às classes das cargas e são aplicadas quando há a necessidade de corte visando o atendimento de classes mais prioritárias. Dentre os cenários possíveis para realização dos testes, estes tiveram foco nos casos em que a geração de energia pelos REDs é menor que a demanda das cargas existentes, em que busca-se avaliar a resposta do gerenciador frente às questões de priorização de cargas e também a utilização dos Intervalos Dinâmicos (ID). Os resultados apresentados demonstram um ganho expressivo no custo computacional do modelo com utilização de ID e com resultados muito próximos na questão da priorização e corte de cargas.
Abstract: The use of electric power microgrids for the integration of distributed generation, energy storage systems and loads as a single unit has brought several benefits with respect to their management from the point of view of distribution networks and are essential parts of the new intelligent electric power systems. In a Microgrid (MG) it is necessary to have a management system to coordinate the operation of its components, with the MG running in grid-connected or islanded mode. In the islanded mode the MG management system must provide the set points for the Distributed Energy Resources (DER) in order to meet operational constraints, such as economic dispatch, use of renewable sources and load prioritization. The resolution of a mathematical model with the use of mixed integer linear programming seeks to meet these constraints in the optimal management of a MG. However, complex MG configurations, with the insertion of many DERs and loads, may impact the time required to solve this optimization problem. This work proposes a real-time Microgrid Central Controller (MGCC) with the use of mixed integer linear modeling to solve the energy and load management problem. To meet the response time requirements of its execution, the concept of Dynamic Intervals (DI) is applied to the mathematical model, reducing the size of data sets in the model for resolution and consequently the computational cost. Additionally, the model presents a load prioritization method based on the definition of classes and penalties. These penalties are related to the classes of loads and are applied when there is a need for shedding, seeking to supply energy to the most priority classes. Among the possible scenarios used in the tests, some had focus on cases in which the power generation by the DERs is lower than the demand of the existing loads, in which case the tests seeks to evaluate the MGCC response to the issues of load prioritization and also the use of DI. The results presented shows an expressive gain in the computational cost of the model resolution with the use of DI aligned with results that has very close values concerned with the load prioritization and shedding.
Keywords: Microrredes de energia elétrica
Resposta a demanda
Gerenciamento centralizado
Geração distribuída
Microgrids
Load shedding
Centralized management
Distributed generation
CNPq areas: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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: BARBOSA, André da Silva. Gerenciamento centralizado de microrredes de energia elétrica com operação em modo ilhado. 2019. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4926
Issue Date: 13-Dec-2019
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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