CONTRIBUIÇÕES PARA O PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA CONSIDERANDO ARMAZENAMENTO DE ENERGIA POR BATERIAS E FONTES NOVÁVEIS
Atualmente, a penetração de recursos alternativos como geração solar e eólica em redes de distribuição têm substituído uma porção relevante da geração convencional, o que impõe novos desafios no planejamento e operação em redes de distribuição. Diversas abordagens consideram a operação de sistemas de armazenamento de energia em baterias com geração fotovoltaica e eólica. O fluxo de potência ótimo multi-período é considerado um problema não-linear, não convexo e de larga escala envolvendo variáveis discretas (locais) e contínuas (operação da rede e sistema de armazenamento). Essas características dificultam o planejamento e operação das redes de distribuição considerando armazenamento de energia em baterias por métodos aproximados ou exatos. Nesse sentido, esta tese propõe uma modelagem do problema considerando gerações solar, eólica e convencional em redes de distribuição. Como resultado, é apresentado três artigos científicos: (a) modelagem matemática para coordenação ótima entre geração solar, eólica e convencional, (b) modelagem matemática para alocação ótima e operação de armazenadores de energia em baterias com geração solar e (c) uma modelagem matemática para suporte de tensão com sistema de armazenanto com alta penetração de geração solar. A modelagem é desenvolvia em linguagem de programação matemática (AMPL) e resolvida pelo solucionador Knitro em um horizonte de tempo de 24 horas para minimização das perdas ativas e suporte nos níveis de tensão. Os testes foram realizados nas redes de 33 barras e um sistema real de distribuição de 141 barras da Venezuela. Em trabalhos futuros, uma abordagem híbrida (metaheuristica + programação matemática) será proposta para lidar com o problema de alocação ótima e operação de recursos alternativos e armazenadores de energia em baterias.