Planeamento de redes de distribuição de energia

O planeamento de redes de distribuição tem como objetivo assegurar a existência de capacidade nas redes para a fornecimento de energia elétrica com bons níveis de qualidade de serviço tendo em conta os fatores económicos associados. No âmbito do trabalho apresentado na presente dissertação, foi elaborado um modelo de planeamento que determina a configuração de rede resultante da minimização de custos associados a: 1) perdas por efeito de joule; 2) investimento em novos componentes; 3) energia não entregue. A incerteza associada ao valor do consumo de cada carga é modelada através de lógica difusa. O problema de otimização definido é resolvido pelo método de decomposição de benders que contempla dois trânsitos de potências ótimos (modelo DC e modelo AC) no problema mestre e escravo respectivamente para validação de restrições. Foram também definidos critérios de paragem do método de decomposição de benders. O modelo proposto classifica-se como programação não linear inteira mista e foi implementado na ferramenta de otimização General Algebraic Modeling System (GAMS). O modelo desenvolvido tem em conta todos componentes das redes para a otimização do planeamento, conforme podemos analisar nos casos de estudo implementados. Cada caso de estudo é definido pela variação da importância que cada uma das variáveis do problema toma, tendo em vista cobrir de alguma todos os cenários de operação expetáveis. Através destes casos de estudo verifica-se as várias configurações que a rede pode tomar, tendo em conta as importâncias atribuídas a cada uma das variáveis, bem como os respetivos custos associados a cada solução. Este trabalho oferece um considerável contributo no âmbito do planeamento de redes de distribuição, pois comporta diferentes variáveis para a execução do mesmo. É também um modelo bastante robusto não perdendo o ‘norte’ no encontro de solução para redes de grande dimensão, com maior número de componentes.

The distribution network planning aims to ensure that there is capacity in the networks for the supply of electricity with good levels of service quality taking into account the economic factors. The work presented in this thesis has produced a planning model that determines the resulting network configuration minimizing costs associated with: 1) the effect of joule losses; 2) investment in new components; 3) energy undeliverable. The uncertainty in the consumption of each load is modeled using fuzzy logic. The defined optimization problem is solved by benders decomposition method that comprises an optimal power flow (DC model) in the slave problem for validation restrictions. It were also defined stopping criteria of benders decomposition method. The proposed model is classified as mixed integer non-linear programming. It was implemented in the General Algebraic Modeling System (GAMS) tool. The model takes into account all components of networks to optimize the planning, as we analyze the cases of study implemented. Each case is defined by the study variation of the importance of each variable taking the problem in view of a cover all expected operating scenarios. Through these case studies, it results that various network configurations can be taken, in view of the importance attributed to each of these variables, as well as the costs associated with each solution. This work offers a considerable contribution in planning distribution networks, because it holds different variables for execution. It is also a fairly robust model not losing the 'north' in meeting solution for large networks with a larger number of components.