Bilevel approach for optimal location and contract pricing of distributed generation in radial distribution systems using mixed-integer linear programming

In this study, a novel approach for the optimal location and contract pricing of distributed generation (DG) is presented. Such an approach is designed for a market environment in which the distribution company (DisCo) can buy energy either from the wholesale energy market or from the DG units within its network. The location and contract pricing of DG is determined by the interaction between the DisCo and the owner of the distributed generators. The DisCo intends to minimise the payments incurred in meeting the expected demand, whereas the owner of the DG intends to maximise the profits obtained from the energy sold to the DisCo. This two-agent relationship is modelled in a bilevel scheme. The upper-level optimisation is for determining the allocation and contract prices of the DG units, whereas the lower-level optimisation is for modelling the reaction of the DisCo. The bilevel programming problem is turned into an equivalent single-level mixed-integer linear optimisation problem using duality properties, which is then solved using commercially available software. Results show the robustness and efficiency of the proposed model compared with other existing models. As regards to contract pricing, the proposed approach allowed to find better solutions than those reported in previous works. © The Institution of Engineering and Technology 2013.

Design and development of a low-cost solar tracker

To become competitive, ultimately, photovoltaics should have its costs reduced and use photovoltaic systems of greater efficiency. The main steps in this direction are the use of new materials, the improvement in the manufacture of modules and the adoption of techniques of maximum power point tracking and of solar tracking. This article aims at presenting the project and development of an azimuth and elevation solar tracker, based on a new conception of the positioning sensor, composed of an array of four photoresistors. The two direct current motors that operate in the vertical and horizontal axes are controlled by a proportional-integral microcontroller. The conditions of the project were low cost, small energy consumption and versatility. The microcontroller can also incorporate a maximum power point tracking algorithm. The performance of solar tracker prototype in the initial phase of field tests can be considered appropriate. © Institution of Engineers Australia, 2013.

Analise de desempenho de um sistema híbrido de geração de energia solar-eólico-diesel considerando variações probabilísticas da carga e dos recursos renováveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de sistemas híbridos de produção de energia em condomínios residenciais horizontais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Valoração de serviços ancilares de geradores distribuídos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Inversores integrados monofásicos e trifásicos para aplicações fotovoltaicas: técnicas para obtenção de mppt, detecção e proteção de ilhamento, sincronização e paralelismo com a rede de distribuição de energia elétrica

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Análise e modelagem geométrica da potência gerada por um sistema híbrido solar fotovoltaico eólico

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Desenvolvimento de framework para análise e simulação dinâmica de sistemas elétricos de potência

Esta tese apresenta uma metodologia flexível orientada a objetos (OO) para a aplicação no projeto e implementação de sistemas de software utilizados na realização de estudos dinâmicos de sistemas elétricos de grande porte. A metodologia OO proposta objetiva tornar mais simples o desenvolvimento, a atualização e a manutenção de complexos sistemas de software para estudos de transitórios eletromecânicos em sistemas elétricos de potência. Os requisitos de usuário são mapeados para um conjunto de classes básicas, as quais são usadas para efetuar a modelagem de dispositivos dinâmicos tais como geradores elétricos. Para avaliação da metodologia foram realizados dois estudos de casos. No primeiro estudo caso o Framework foi aplicado na simulação das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os resultados da simulação foram comparados com medições obtidos em ensaios no campo e mostrou a boa performance do Framework na reprodução dos fenômenos eletromecânicos desta usina de grande porte. No segundo estudo de caso, por outro lado, o Framework foi aplicado na modelagem de um sistema de geração fotovoltaico (PV) com seu sistema de Rastreamento da Potência Máxima (MPPT). O controle MPPT foi implementado usando técnicas digitais. Os resultados das simulações demonstram a performance do Framework na modelagem do sistema de controle de corrente, assim como no controle MPPT, dos sistemas de geração PV.

Metodologia de planejamento para inserção de geradores fotovoltaicos em redes elétricas isoladas e supridas por geradores a diesel

Fontes renováveis de energia baseadas na geração fotovoltaica (GFV) são alternativas energéticas promissoras para a complementação da geração elétrica convencional e centralizada, como usinas térmicas a diesel que suprem potência para redes elétricas isoladas em cidades e localidades remotas na Amazônia. A alocação e o dimensionamento de geradores para aplicação como geração distribuída (GD) é um problema desafiador, com implicações técnicas e econômicas, relacionadas ao planejamento, projeto e operação da rede e, particularmente, a GFV em função das condições ambientais, principalmente radiação solar e temperatura ambiente. Esta tese apresenta uma metodologia analítica para alocar e dimensionar a potência ativa de unidades de geração fotovoltaica, composta pelo gerador FV integrado ao inversor CC/CA (GDFV) para integração, de forma concentrada ou dispersa em redes isoladas de média tensão, e contempla o atendimento de múltiplos objetivos, melhoria do perfil de tensão da rede, redução das perdas ativas e redução da participação da geração a diesel, proporcionando redução no consumo de óleo diesel e, consequentemente, redução da poluição ambiental. A solução global do método proposto constitui um compromisso em relação a esses objetivos, apresentando ponderações diferenciadas para os mesmos, de acordo com prioridades estabelecidas no planejamento do sistema elétrico sob estudo. Para validação da metodologia proposta, foram modeladas e simuladas as redes de 33 e 69 barras do IEEE e um sistema elétrico isolado, cuja usina térmica a diesel supre alimentação para a cidade de Aveiro-PA, Região Amazônica, obtendo-se como resultados dessas simulações melhoria significativa no perfil de tensão, redução nas perdas ativas e na potência de geração a diesel, de acordo com indicadores técnicos que permitem a avaliação quantitativa da integração da GDFV na rede elétrica.

Adoção da energia solar fotovoltaica em hospitais: revisando a literatura e algumas experiências internacionais

The sun has an extremely important role in the existence of human beings, and Brazil has a privileged geographical position to explore sunlight. The union of these two factors favors the use of solar cells for converting solar energy into electricity by photovoltaic technology: it is a great alternative energy source, especially for being a clean one, causing less damage to the environment. This paper addresses the photovoltaic technology with a focus on hospitals, through case studies found in international literature, because hospitals, even running all important services to society, have a potential for pollution capable of causing damage to human health and the environment that is around them. It is estimated that the Brazilian oil reserves are sufficient for twenty-two years. This makes the search for alternative sources for power generation a necessity.

Estudo sobre a utilização de energia solar no Brasil para uso residencial

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB

Sistema fotovoltaico interligado á rede eletrica no Campus da UNESP-FEG Guaratinguetá

Solar energy can be considered the largest source of energy available on earth and has attracted in recent decades, attention and interest for its rational use. The use of energy sources in a sustainable manner is essential to the survival of future generations, due to the scarcity of natural resources and their exploitation in a disorderly way. Studies related to the applications of renewable sources becomes then relevant, given its great importance as regards the conscious use of resources provided by nature, with the least possible impact on it. The present study presents an evaluation of generation potential and feasibility of implementing a solar photovoltaic connected to the grid and connected to the roofs of some buildings of the Faculty of Engineering of Guaratinguetá - FEG, to supply the demand of electric energy consumption on campus and attempting to inject a possible surplus power generation in local power grid, increasing network capacity and reducing peak loads

Geração de energia fotovoltaica para cargas pontuais em residências

This work, based in a patent request at INPI, protocol no. 020110035974, presents a system development using solar panels to supply the electricity demand required by punctual loads, without a storage unit or utility grid synchronism, through a control circuit that allows parallel operation with the power grid during low sunlight incidence periods. A study about solar panel construction and topologies for Power generation was done, in a atempt to evalute impacts in project. This development was modular, providing the system the possibility of power capacity expansion and load diversity as well, in an attempt to reduce the total energy requirements from the residential sector drained from the power grid along the day

Chaveamento de cargas intermitentes usando sensor de corrente

Due to concerns about rational use of energy, several alternative technologies of power generation appeared, including the conversion of solar energy into electrical energy by photovoltaic panels. In low-income households, the refrigerator represents considerable impact on the electric bill, since it requires constant power given its use in food preservation. It is possible to reduce this share, with the use of an alternative energy source. This work presents a timed switching electronic system, which allows commercial equipment that is not affected by short interruptions in the power supply to use a photovoltaic panel as a source of alternative energy, which usually do not provide energy continuously. Switching is made automatically in case of low incidence of sunlight, and without any form of energy storage. Between each switching, there is a dead time without power supply, therefore preventing the use of synchronizers circuits between the photovoltaic panel and the public power grid. A circuit containing a 80C31 microcontroller is used to control the system’s switching. The photovoltaic panel’s voltage inverter is in H bridge configuration, and is also controlled by the microcontroller through Pulse Width Modulation, which makes use of preprogrammed tables to generate the control signals of the power transistors. Through the use of software simulations, the proposed system was tested, which is capable of supplying intermittent single-phase loads. The simulations indicates that the project developed in this paper can be assembled into a prototype and be tested under real operating conditions, as long as the scaling of components, the characteristics of the photovoltaic panel to be used, and the project involved load are taken into account

Utilização de procedimentos multivariados no consumo de água e energia elétrica em habitações sociais com sistema de aquecimento solar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA