Alocação ótima de sistemas de armazenamento de energia para controle de variação de tensão em redes elétricas com geração distribuída

Abstract

A inserção de sistemas de armazenamento de energia (SAE) e geração distribuída (GD) em conjunto com tecnologias digitais avançadas propiciam maior segurança, confiabilidade e eficiência operacional em relação aos sistemas elétricos atuais e fazem parte de um novo conceito de redes elétricas, denominado Redes Elétricas Inteligentes (REI). Este trabalho aborda o problema de encontrar o local ótimo de instalação dos SAEs em uma rede de distribuição real de uma concessionária, considerando a inserção de fontes de geração distribuída, com o objetivo de corrigir sobretensões e subtensões do sistema. A solução do problema é baseada na técnica de busca heurística Branch Exchange, onde se procura nó à nó a otimização da rede, minimizando o valor do somatório de todas as variações de tensões dos nós do sistema. Com o propósito de demonstrar a eficiência da metodologia, são apresentados os resultados considerando diferentes cenários de carga, disponibilidade de geração, quantidade e potência dos bancos de baterias.

The integration of energy storage systems (ESS) with distributed generation and advanced digital technologies provides greater security, reliability and operational efficiency when compared to conventional power distribution networks. This integration may be considered as a part of the new concept of distribution networks called Smart Grid. The main objective of this work is to propose a methodology for optimal placement of EES in distribution networks with distributed generators, aiming to correct overvoltage and undervoltage in the network. The proposed solution is based on the Branch Exchange heuristic search technique. It is performed a node-to-node search, minimizing the sum of all voltage variations in the feeder. In order to demonstrate the efficiency of the methodology, the results are presented considering different scenarios of load, generation availability, and storage capacity.