Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Plens, Julio Cesar

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Pereira Junior, Benvindo Rodrigues

Banca

Martins, Paulo Estevão Teixeira
Nametala, Ciniro Aparecido Leite

Título em Português

Alocação ótima de banco de capacitores e baterias em sistemas de distribuição contendo geração distribuída fotovoltaica

Palavras-chave em Português

Sistema de distribuição
Baterias
Banco de capacitores
Geração distribuída fotovoltaica
Programação linear inteira mista
Redução de perda
Algoritmo Genético
Alocação ótima

Resumo em Português

Este trabalho tem como principais objetivos modelar um sistema de distribuição de energia elétrica considerando a instalação de baterias, banco de capacitores e geração distribuída fotovoltaica através de um problema de Programação Linear Inteira Mista (PLIM), cuja função objetivo visa a minimização das perdas no sistema. Foi implementado um Algoritmo Genético (AG) para fazer a alocação ótima de bancos de capacitores e baterias com base no valor da função objetivo. A metodologia proposta teve sua efetividade demonstrada em um sistema de 70 barras, em que foram executados 4 cenários de teste: 3 cenários executando o programa para diferentes valores dos hiperparâmetros do Algoritmo Genético (número de indivíduos da população e chances de cruzamento e mutação) e um caso base para o sistema sem a instalação de baterias, bancos de capacitores e geração distribuída fotovoltaica para comparar os impactos da inserção destes elementos no sistema. Notou-se uma maior redução de perdas e melhora no perfil de tensão nos cenários em que os equipamentos foram instalados.

Título em Inglês

Optimal allocation of capacitor banks and batteries in distribution systems with photovoltaic distributed generation

Palavras-chave em Inglês

Distribution system
Batteries
Capacitor banks
Photovoltaic distributed generation
Mixed-integer linear programming
Power losses reduction
Genetic algorithm
Optimal allocation

Resumo em Inglês

The main objective of this paper is modelling a power distribution system considering the installation of batteries, capacitor banks and photovoltaic distributed generation through a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) problem, whose objective function is to minimize power losses. A Genetic Algorithm (GA) was implemented for optimal allocation of capacitor banks and batteries based on the value of the objective function. The proposed methodology had its effectiveness demonstrated in a 70 buses system, where 4 test scenarios were performed: 3 scenarios running the program for different values of Genetic Algorithm hyperparameters (number of individuals in the population and chances of crossover and mutation) and a base case for the system without the installation of batteries, capacitor banks and photovoltaic distributed generation to compare the impacts of inserting these elements into the system. There was a greater power loss reduction and improvement in the voltage profile in the scenarios in which the equipments were installed.

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Data de Publicação

2020-03-26

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