Determinação do ponto ótimo de injeção de potência para minimização de perdas técnicas e melhoria do nível de tensão em redes elétricas com geração distribuída

Abstract

O crescimento do número de conexões de fontes de geração distribuída (GD) nas redes de distribuição, tanto no Brasil como em outros países, tem motivado o estudo de metodologias que visem contribuir para a maximização dos benefícios dessa tecnologia. Um dos aspectos importantes em relação às GDs é o planejamento do local de instalação e injeção de potência na rede. Nesta dissertação, é apresentada uma metodologia de alocação de GDs, baseada no método de Processo Analítico Hierárquico (Analytic Hierarchy Process - AHP), tendo como critérios principais a minimização de perdas elétricas e a melhoria de níveis de tensão na rede. Considerando a possibilidade de aplicação do AHP para redes com múltiplas unidades de GDs, também é proposta a utilização do método de Sensibilidade de Perdas (Incremental Transmission Losses - ITL), com a finalidade de reduzir o conjunto de alternativas a serem avaliadas. A metodologia proposta foi implementada no programa MATLAB®, com o auxílio do conjunto de bibliotecas MatPower. São utilizados os sistemas testes IEEE de 33 barras e de 69 barras para a validação da metodologia, e também é demonstrada sua aplicação em um sistema real de 368 barras, para determinar o ponto ótimo de alocação de uma fonte de GD de 1 MW. Os resultados indicam a melhoria dos critérios de otimização considerados e a viabilidade de aplicação do AHP proposto.

Abstract : The growth of the number of connections of distributed generation sources (DG) in distribution grid, both in Brazil and in other countries, has motivated the study of methodologies that aim to contribute to the maximization of the benefits of this technology. One of the important aspects regarding DGs is the planning of the installation placement and power injection in the grid. In this work, a methodology for the placement of DGs is presented, based on the Analytic Hierarchy Process (AHP), with the main criteria being the minimization of electrical losses and the improvement of voltage levels in the grid. Considering the possibility of applying the AHP to grids with multiple DG units, it is also proposed to use the Incremental Transmission Losses (ITL) method, in order to reduce the set of alternatives to be evaluated. The proposed methodology was implemented in the MATLAB® platform, using the MatPower library set. The IEEE test systems of 33 bus and 69 bus are used for the validation of the methodology, and it is also demonstrated its application in a real system of 368 bus, to determine the optimum point to placement of a source of GD of 1 MW. The results indicate the improvement of the optimization criteria considered and the feasibility of applying the proposed AHP.