Banca de DEFESA: PEDRO HENRIQUE NAVES VASCONCELOS

Uma estrutura baseada em modelos não lineares inteiros mistos para dar suporte à operação resiliente de sistemas de distribuição ativos

Recursos Energéticos Distribuídos, Rede Equivalente, Cálculo de Fluxo de Carga, Otimização, Sistemas de Distribuição Radiais, Estimação de Estado

Com a iminente eletrificação profunda da economia alimentada por inúmeros Recursos Energéticos Distribuídos (DERs) e exacerbação do clima decorrente do aquecimento glo bal, a operação dos sistemas elétricos de potência– em especial, das redes de distribuição de energia– será cada vez mais testada por ameaças físicas e complexidades operacionais. Neste sentido, a infraestrutura envelhecida das redes de distribuição pode não estar in tegralmente adequada para acomodar as mudanças tecnológicas provocadas pelos DERs e a aumentada frequência de eventos climáticos extremos, o que requer uma reavaliação extensiva das práticas vigentes dos Operadores de Redes de Distribuição (DSOs) para a redução de riscos operativos. Este desafio é majorado quando se considera a esparsidade de medidores de tensão e potência normalmente disponíveis a nível de distribuição, limi tando a visibilidade da rede pelos DSOs, necessária para a execução de ações de controle e proteção. Esta pesquisa, portanto, se propõe a desenvolver uma metologia para apoiar a operação de sistemas de distribuição de energia na presença massiva de DERs invisíveis ao DSO. Inicialmente, um modelo de formulação não linear misto é proposto, baseando-se num conjunto limitado de medições, para a reconstrução do estado operativo da rede e melhoria da visibilidade de DERs. Para evidenciar os benefícios da visibilidade aumentada na operação resiliente do sistema, as séries temporais compostas por consecutivos esta dos de rede reconstruídos são utilizadas na estimação do risco operativo de equipamentos críticos para a continuidade do serviço de fornecimento de energia elétrica– como linhas aéreas e transformadores de potência e de serviço. Para isso, modelos de confiabilidade de cada equipamento são formulados para o cálculo de probabilidades individuais de falha. Por fim, um segundo modelo de formulação não linear misto é proposto para minimizar os custos associados a danos à infrestrutura da rede e desligamentos forçados, de forma a auxiliar a tomada de decisão e preparo da rede de distribuição reconstruída diante de diferentes combinações de condições climáticas externas e de carregamento. Resultados parciais evidenciam a habilidade do modelo proposto para aumento da visibilidade da rede, com níveis de acurácia para a estimação do estado da rede superiores a 90%, mesmo em cenários com poucos medidores disponíveis.