Metodologia de análise para um mercado competitivo de potência reativa do ponto de vista de uma concessionária de distribuição

Abstract

Esta dissertação aborda o problema de suporte de potência reativa a sistemas de distribuição em ambiente de mercado competitivo a partir do ponto de vista de uma concessionária de distribuição. O problema é tratado como provimento de serviços ancilares envolvendo provedores externos (geração externa à concessionária e empresas transmissoras) ou locais (geração distribuída, etc.). Neste cenário, a empresa deve estar instrumentalizada para analisar as opções mais econômicas para atender suas necessidades de suporte de potência reativa. O problema é formulado como uma aplicação de Fluxo de Potência Ótimo em que a rede elétrica e as características de custo das unidades geradoras são representadas. A metodologia proposta proporciona à concessionária uma ferramenta de apoio à tomada de decisão entre a contratação de suporte de potência reativa junto a geradores conectados à sua rede, ou seu provimento através dos pontos de fronteira com a rede básica de transmissão. Exemplos de aplicação são apresentados para os sistemas-teste de 14 e 57 barras IEEE, bem como a um sistema realístico extraído dos bancos de dados do ONS com o intuito de mostrar a aplicabilidade em um cenário real e discutir seus resultados. This thesis addresses the problem of providing reactive support to a distribution system under market conditions from the distribution utility´s point-of-view. The problem is dealt with as ancillary service procurement where the potential suppliers are external sources (external generation, transmission utilities) or local generation (distributed generation, etc.). In this scenario, adequate tools should be available for the distribution utility to determine the most economic reactive power supply alternatives. The problem is formulated as an Optimal Power Flow application in which the electric network and the cost characteristics of the generating units are represented. The proposed methodology exhibits the desired properties of a decision making aiding tool for the distribution utility. Examples of its application to the IEEE 14-bus and 57-bus test systems, as well as to a realistic power network are presented and discussed.