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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Impacto da penetração massiva de geração intermitente e armazenadores de energia no planejamento dos contratos de uso do sistema de transmissão
Title Alternative: Impact of massive penetration of intermittent generation and energy storage devices in planning the amount of transmission system usage
Author: Rosado, Bárbara Resende, 1994-
Advisor: Rider Flores, Marcos Julio, 1975-
Abstract: Resumo: O aumento nos níveis de penetração de geração intermitente, e.g., geração fotovoltaica, e de dispositivos de armazenamento de energia, e.g., baterias, nas redes de distribuição brasileiras afetam significativamente a demanda atendida pelas concessionárias de distribuição e, consequentemente, as metodologias atualmente empregadas para determinar o Montante de Uso do Sistema de Transmissão (MUST) nos pontos de conexão com o sistema de transmissão. Caso o valor do MUST contratado seja violado e haja subcontratação ou sobrecontratação, a concessionária distribuidora deve arcar com parcelas de ineficiência, as quais são cobradas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). A principal dificuldade e novidade deste novo cenário do sistema de distribuição consiste nas características altamente estocásticas associadas à geração intermitente e a operação de dispositivos de armazenamento de energia instalados na rede de média e baixa tensão. Além disso, a distribuidora não possui conhecimento prévio do número e locais de conexões de geradores fotovoltaicos e de armazenadores de energia que ocorrerão em determinado período, sobretudo na rede de baixa tensão. Neste contexto, este trabalho se encaixa no âmbito de planejamento estratégico e propõe uma nova metodologia genérica composta por um modelo de programação linear para determinar o valor do MUST a ser contratado por ponto de fronteira do sistema de transmissão pela concessionária de distribuição em cenários com elevada penetração de geração fotovoltaica e de armazenadores de energia. Esse trabalho trata e propriamente incorpora as incertezas presentes nesse problema de planejamento por meio de uma programação estocástica baseada em cenários usando informações provenientes de projeções de demanda realizadas pela concessionária de distribuição e pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), de geração de energia solar fotovoltaica e de operação de baterias. A metodologia desenvolvida é aplicada a uma rede real de subtransmissão brasileira e estudos de Monte Carlo são realizados a fim de identificar o comportamento da rede e os fatores mais impactantes da conexão destas tecnologias no problema. Por fim, análises de sensibilidade são realizadas visando verificar a influência dos parâmetros atualmente definidos pela regulação brasileira

Abstract: The increase in the penetration levels of intermittent generators, e.g., photovoltaic generation, and of energy storage devices, e.g., batteries, in the Brazilian distribution networks significantly affect the demand provided by the distribution utility and, hence, the techniques currently employed to determine the Amount of Transmission System Usage (MUST, in Portuguese) at the connection points with the transmission system. If the contracted demand is violated and there is subcontracting or over-contracting, the distribution utility must pay inefficiency charges collected by the National System Operator (ONS, in Portuguese). The main difficulty and novelty of this new scenario in the distribution system are the highly stochastic characteristics associated with the intermittent generation and with the operation of energy storage devices installed in the medium and low voltage levels. Furthermore, the distribution company does not have previous knowledge of the number and locations of the connections of photovoltaic generators and energy storage devices that will occur in a period, mostly at the low voltage level. In this context, this work fits within the scope of strategic planning and proposes a new generic methodology composed of a linear programming model to determine the MUST to be contracted by the distribution utility at the connection points with the transmission system in scenarios with high penetration of photovoltaic generation and energy storage devices. This work copes with and properly incorporates the uncertainties present in this planning problem through scenario-based stochastic programming using information from demand projections made by the distribution utility and by the Energy Research Company (EPE, in Portuguese), photovoltaic solar power generation, and, batteries operations. The developed methodology is applied to a real Brazilian subtransmission system and Monte Carlo studies are employed to identify the system behavior and the most impacting factors of these devices¿ connections on the problem. Lastly, sensitivity analyses are performed aiming to verify the influence of the parameters currently defined by the Brazilian regulation
Subject: Sistemas de energia elétrica - Distribuidor de carga
Otimização
Método de Monte Carlo
Geração distribuída de energia elétrica
Geração de energia fotovoltaica
Energia - Armazenamento
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ROSADO, Bárbara Resende. Impacto da penetração massiva de geração intermitente e armazenadores de energia no planejamento dos contratos de uso do sistema de transmissão. 2020. 1 recurso online (158 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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