Despacho otimizado de uma microrrede para atendimento à cargas em sistemas isolados brasileiros

Abstract

O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo de otimização computacional para o problema do gerenciamento energético de uma microrrede, assim como analisar os impactos da adoção desta solução otimizada em âmbitos técnicos e ecônomicos. A análise aqui desenvolvida toma como base um sistema com a presença de módulos fotovoltaicos, gerador a diesel, sistema de armazenamento de energia - banco de baterias - e um conjunto de demandas críticas, as quais não podem ser interrompidas ou deslocadas. No problema do gerenciamento energético busca-se minimizar o custo de operação com despacho dos geradores e com o atendimento à demanda perante a aplicação de restrições técnicas, tais como: limites de geração dos geradores e balanço energético do sistema. O problema traz uma abordagem determinística às variáveis de expectativa de radiação solar e de expectativa de demanda. Essa abordagem assume como assertivas as previsões. Além disso, adota-se também uma modelagem linear inteira-mista para os custos envolvidos. Como resultado será apresentada a comparação entre os cenários analisados, comparando-se as políticas de despacho resultantes.

The present work proposes the development of a computational optimization model for the energy management problem of a microgrid, as well as to analyze the impacts of adopting this optimized solution in technical and financial environments. The analysis developed here is based on a system with the presence of photovoltaic modules, diesel generator, energy storage system - bank of batteries - and a group of critical demands, which can not be interrupted or displaced in time. In this problem of energy management, the aim is to minimize the cost of the operation of the generators and the supply of the demand, subject to the application of technical restrictions, such as power limits of the generators and energy balance of the system. The problem brings a deterministic approach to the variables of expectation of solar radiation and demand expectation. This approach assumes that the forecasts are correct. Furthermore, an integer-mixed linear modeling is also adopted for the costs involved. As a result of the work will be presented the comparison between the analyzed scenarios, comparing the resulting dispatch policies.