Alocação de unidades de geração distribuída considerando perdas e aspectos econômicos

Abstract

O aumento do consumo mundial por energia elétrica esta incentivando novas formas geração. Nesse contexto a utilização de unidades de geração distribuída (GD) pode contribuir no suprimento da demanda e proporcionar uma série de benefícios ao sistema elétrico, como redução das perdas técnicas na distribuição de energia. Na verdade, a GD é uma realidade no Brasil, onde existem diversos tipos gerando energia e repassando-a às concessionárias para a venda aos consumidores. O objetivo dessa pesquisa e realizar um estudo sobre a inserção de uma unidade de GD em um alimentador radial, de maneira a analisar a relação de sua localização e valor de potência ativa na redução das perdas, mas, principalmente, calcular os custos de investimento dessa unidade de GD e propor um método para calcular o valor presente do custo evitado devido a redução das perdas que a presença de uma GD proporciona ao sistema de distribuição. Dessa forma, através desse estudo verificar a validade do desenvolvimento de algoritmos sofisticados para a alocação de uma unidade de GD, tanto na escolha da barra ótima quanto no valor ideal da potencia ativa, sob o ponto de vista dos custos que envolvem essa alocação. Nesse trabalho e desenvolvido um algoritmo de alocação de unidades de GD que encontra a barra ótima do alimentador de forma a minimizar as perdas técnicas totais. Esse algoritmo também encontra o valor ótimo de potencia ativa para que as perdas sejam mínimas. São realizadas diversas simulações em três alimentadores com topologia radial cujos valores de carga são modelados de duas formas, através de sua carga média e pela curva de carga, proporcionando resultados para discussões acerca da relação da localização da GD, da respectiva redução das perdas, além da analise dos custos envolvidos conforme descrito acima. A plataforma utilizada foi o Matlab® e para os fluxos de carga foi usado o pacote Matpower®. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The worldwide increase in electric power consumption is fostering new forms of generation. In this regard, the use of distributed generation (DG) units may help meet demand and provide a series of benefits to the electric grid, including technical loss reductions in power distribution systems. GD is currently a reality in Brazil, where there are various types generating power that is passed on to concessionaires for sale to consumers. Our aim was to conduct a study on the insertion of one DG unit in a radial feeder, so as to analyze the relation between its location and active power value in reducing losses, in particular to calculate the investment costs of this DG unit and to propose a method to calculate the present value of the avoided cost due to the reduction in losses that the presence of a GD unit would provide to the distribution system. Thus, by way this study, we also aimed to verify the validity of the development of sophisticated DG unit allocation algorithms, considering both the choice of the optimal bar and the ideal value of the active power, from the perspective of the costs involved in this type of allocation. In this study, we develop a algorithm for the allocation of GD units which determines the optimal feeder bar so as to minimize total technical losses. This algorithm also determines the optimal value for active power that allows losses to minimized. Several simulations were conducted in three feeders with radial topology whose power values were modeled in two ways: by average power, and by the power curve, producing results to subsidize discussions regarding the location of the DG, the respective loss reductions, as well as to analyze the costs involved, as mentioned above. The platform used was Matlab®, and the Matpower® package was used for the power flows.