Optimização do despacho e reserva girante em sistemas eléctricos híbridos. Estudo de caso: sistema eléctrico da Ilha de Santiago em Cabo Verde

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Com os avanços conseguidos no campo de tecnologias de conversão de energias renováveis nos últimos 20 anos, e as escaladas no preço do petróleo dos últimos anos, tornou-se mais atractivo investir em tecnologias de conversão de energias renováveis, principalmente em sistemas eléctricos isolados de elevada disponibilidade de recursos renováveis, como é o caso do sistema eléctrico da ilha de Santiago em Cabo Verde, onde aumentou-se consideravelmente a penetração renovável nos últimos três anos. Contudo, sobretudo devido à variabilidade dos recursos e produção renovável, o aumento destas fontes nos sistemas eléctricos isolados acrescenta também desafios à tomada de decisão de optimização do despacho e reserva girante. Assim, é apresentado nesta dissertação um sistema inteligente que se baseia na lógica difusa (fuzzy logic) e sistema neuro-fuzzy (ANFIS) para optimizar automaticamente o despacho e reserva girante no Sistema Eléctrico Híbrido da Ilha de Santiago (SEHIS). O sistema proposto baseia-se na previsão do consumo e produção renovável, nomeadamente a produção eólica e fotovoltaica, e despacha automaticamente os geradores a fuelóleo com base nos seus custos de produção, por forma a permitir a máxima penetração renovável, reduzindo assim o consumo do fuelóleo e, consequentemente, o custo de produção. Além disso, o sistema proposto salvaguarda as restrições técnicas do sistema eléctrico, nomeadamente a reserva girante mínima necessária para fazer face à contingência ou erro de previsão, e ainda as restrições técnicas dos geradores, designadamente o limite mínimo de carga recomendado pelos fabricantes (50%), permitindo desta forma evitar a degradação da eficiência e aumento de avarias dos geradores.