TOP OTIM SEP APL A12

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Edmarcio Belati

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TÓPICOS DE OTIMIZAÇÃO EM SEP E

APLICAÇÕES

➢Alocação de Geração Distribuída

➢Potência Ativa e Reativa

➢PSO - Octave

Prof. Dr. Edmarcio Antonio Belati

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2 ALOCAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

As GD podem utilizar fontes de energia renováveis ou não

renováveis. As fontes mais empregadas atualmente são: gás

natural, células combustíveis, energia solar, energia eólica,

energia

hídrica

e

biomassa.

As

tecnologias

mais

empregadas para a geração são: microturbinas, solar

fotovoltaica,

turbinas

eólicas

e

pequenas

centrais

hidrelétricas.

Segundo

(REZAEE

JORDEHI,

2016)

as

GD

são

classificadas em quatro tipos:

• 1°. GD do tipo P: geram apenas potência ativa e não

trocam potência reativa com a rede;

• 2°. GD do tipo Q: trocam apenas potência reativa

com a rede;

• 3°. GD do tipo PQ ⁺: injetam potência ativa e reativa

à rede;

REZAEE JORDEHI, A. Allocation of distributed generation units in electric power systems: A review.

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O ajuste da potência reativa das GD permitem:

• Melhorar o perfil de tensão;

• Reduzir as perdas ativas da rede

• Controlar o fluxo de potência

• Melhorar a estabilidade do Sistema

• Corrigir o fator de potência das barras da rede.

Dependendo

da

tecnologia

da

GD

o

controle

e

fornecimento de potência reativa pode ser limitado.

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21 _{22 23 24 25 26 27}

28

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33

34 ALOCAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

A Figura abaixo mostra o sistema de distribuição de 34

barras

▪ Qual os melhores pontos de para alocação de GDs?

▪ Qual a capacidades de potência ativa e reativa que as

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A função objetivo: Perdas de potência ativa

Restrições de igualdade: Restrições de balanço de potência

ativa e reativa

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6 Restrições de desigualdade:

max

min

max

min

k

GD

Q

P



max

min

x



Variáveis Inteiras:

ALOCAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

Determinar a capacidade

das GD (potência ativa e

reativa)

Em relação a aula anterior, agora é

necessário

determinar

além

da

localização e o valor da potência ativa da

GD, tambéma a potência reativa.

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ALOCAÇÃO DE GD – Análise

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 _{22 23 24 25 26 27} 28 29 30 31 32 33 34 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1 1.01 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 Ma gn itu d e d e Te n são

Tensão - 1 GD P e Q

Sem GD 1 GD P 1 GD P e Q 233.7817 103.808 54.1713 0 50 100 150 200 250

Perdas kW - 1 GD

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8 Para solucionar o problema, foi utilizado o algoritmo

de PSO, adaptado.

Alterações:

Alocação de um GD com potência ativa e

reativa.

Utilização do Matpower para avaliar a rede.

ALOCAÇÃO DE GD - Análise

Arquivos:

PSOAGPQ.m

- arquivo principal

case34aula.m - banco de dados

loadflowPQ.m - função - fluxo de carga

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Trabalho - 12

Resolver o Exercício 01

para alocação de duas

GDs (potência

ativa e reativa). O código deverá ser adaptado para duas GD.

Trabalho com até três integrantes. A entrega do trabalho deverá ser via

e-mail em arquivo

pdf.

Descrição do trabalho: Apresentar uma descrição do problema tratado, a

solução do problema, análises dos resultados.

O trabalho deve conter:

capa, sumário, introdução, desenvolvimento,

análises, conclusão e referências.

Encaminhar os códigos do octave - mandatório

No e-mail colocar a descrição: Trabalho 12

– TOSEPA-nome(s) ;

A data limite para entrega do trabalho: dia 14/12/2020;

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10 Sistema de 34 barras.

SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO - ANEXO

M. Chis, M. M. A. Salama, and S. Jayaram, "Capacitor placement in distribution systems using heuristic search

strategies," Generation, Transmission and Distribution, IEE Proceedings-, vol. 144, pp. 225-230, 1997.

Arquivo:

case34aula.m

(disponibilizado no SIGAA)

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21 _{22 23 24 25 26 27}

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BARRA TIPO TENSÃO (V) ÂNGULO (ϴ) Potência Reativa

(Min) Potência Reativa (Max) Potência Ativa (carga- MW) Potência Reativa (carga- MVar) 1 slack 1 0,000000 -99999,00 99999,00 0,0000 0,0000 2 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 3 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0000 0,0000 4 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 5 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 6 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0000 0,0000 7 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0000 0,0000 8 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 9 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 10 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0000 0,0000 11 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 12 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,1370 0,0840 13 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0720 0,0450 14 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0720 0,0450 15 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0720 0,0450 16 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0135 0,0075 17 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 18 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 19 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 20 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 21 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 22 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 23 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 24 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 25 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 26 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,2300 0,1425 27 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,1370 0,0850 28 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0750 0,0840 29 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0750 0,0840 30 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0750 0,0840 31 carga 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,0570 0,0375

Dados de barra do sistema de distribuição de 34 barras

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LINHA Zk-m Resistência (pu) Reatância (pu)

1 1-2 0,09669 0,03967 2 2-3 0,08868 0,03636 3 3-4 0,13595 0,03777 4 4-5 0,12355 0,0343 5 5-6 0,12355 0,0343 6 6-7 0,25983 0,04463 7 7-8 0,17322 0,02975 8 8-9 0,25983 0,04463 9 9-10 0,17322 0,02975 10 10-11 0,10826 0,0186 11 11-12 0,08661 0,01488 12 3-13 0,12992 0,02231 13 13-14 0,17322 0,02975 14 14-15 0,08661 0,01488 15 15-16 0,04331 0,00744 16 6-17 0,14826 0,04116 17 17-18 0,13595 0,03777 18 18-19 0,17182 0,03909 19 19-20 0,1562 0,03554 20 20-21 0,1562 0,03554 21 21-22 0,21653 0,03719 22 22-23 0,21653 0,03719 23 23-24 0,25983 0,04463 24 24-25 0,17322 0,02975 25 25-26 0,10826 0,0186 26 26-27 0,08661 0,01488 27 7-28 0,12992 0,02231 28 28-29 0,12992 0,02231 29 29-30 0,12992 0,02231 30 10-31 0,12992 0,02231 31 31-32 0,17322 0,02975 32 32-33 0,12992 0,02231 33 33-34 0,08661 0,01488

Dados de linha do sistema de distribuição de 34

barras

Obs. Os valores em pu foram obtidos com uma tensão de base de 11kV e

potência de base de 100 MVA.