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Título: Metodologia para determinar a potência firme das unidades de geração distribuída e sua aplicação no processo de previsão de demanda das redes de distribuição de energia elétrica
Autor(es): Fiorotti, Rodrigo
Orientador: Fardin, Jussara Farias
Coorientador: Encarnação, Lucas Frizera
Palavras-chave: Previsão de carga (Energia elétrica)
Potência firme (Energia elétrica)
Data do documento: 15-Dez-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O planejamento da expansão do sistema de distribuição tem como objetivo definir um plano de obras para atender o aumento de demanda previsto das redes de distribuição de energia elétrica obedecendo aos requisitos mínimos de qualidade de energia a um custo mínimo global para o sistema. Para determinar a demanda futura dos alimentadores, é necessário utilizar uma metodologia de previsão de carga, entretanto, as metodologias tradicionais de previsão de carga não possuem precisão satisfatória em redes que possuem unidades de geração distribuída – principalmente os geradores eólicos e os painéis fotovoltaicos. Tal fato ocorre como consequência da intermitência e a volatilidade dos perfis de irradiação solar e de velocidade do vento. A principal contribuição desta dissertação é propor uma metodologia para determinar a potência firme das unidades de geração distribuída, a qual ainda não encontrada na literatura especializada. A metodologia aplica a simulação de Monte Carlo para modelar potência gerada pelas fontes eólica e fotovoltaica, preservando sua natureza estocástica e, a partir dos seus resultados probabilísticos, a potência firme é definida com aplicação da ferramenta de análise de riscos Value at Risk. A metodologia proposta tem como função ser inserida nos procedimentos de previsão de carga tradicionais, tornando-as capazes de lidar com a natureza estocástica destas unidades de geração distribuída. Por fim, a metodologia foi aplicada utilizando dados reais de alimentadores e séries históricas de velocidade do vento e de irradiação solar de uma mesma região de estudo, mostrando a influência das unidades de geração distribuída na variação do pico anual de demanda dos alimentadores e no plano de obras da concessionária.
The expansion planning of distribution networks aims to define a plain of works to suit the expected increase in demand of electricity distribution networks complying with the minimum requirements of power quality with a minimal global cost. To determine future demand feeders, it is necessary apply a methodology of load forecasting, however, the traditional methods of load forecasting do not have satisfactory precision in networks that have distributed generation units - especially when there are wind generators and photovoltaic panels. Such fact occurs as a consequence of the volatility and intermittency of wind speed and solar irradiation profiles. The main contribution of this dissertation is propose a methodology to determine the firm capacity of distributed generation units, which has not yet found in the specialized literature. The methodology applies the Monte Carlo simulation to model the power generated from wind and photovoltaic sources, preserving their stochastic nature and, from their probabilistic results, the firm capacity is defined by the application of risk analysis tool Value at Risk. The proposed methodology has as its objective to be inserted in the traditional load forecasting procedures, making them able to deal with the stochastic nature of distributed generation units. Finally, the methodology was applied using real data of feeders, wind speed and solar irradiation time series of the same study area, showing the influence of distributed generation units in the variation of the annual peak demand of feeders and in the plain of works of distribution network operators.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9669
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