Uma Abordagem Multi-Objectivo para a Inclusão da Geração Dispersa no Planeamento da Expansão da Produção de Energia Eléctrica

Palavras-chave: Energia eléctrica -- geração distribuída

Nos últimos anos a geração distribuída (GD) de energia eléctrica tem sido alvo de um intenso esforço de investigação e desenvolvimento em muitos países. O reforço desta tendência deve-se essencialmente a interesses ambientais, assim como à necessidade de diversificação da matriz energética de cada país. As políticas energéticas têm vindo a apoiar a interligação, aos sistemas de transporte e distribuição, de pequenas unidades GD de elevada eficiência e de reduzidas emissões poluentes, principalmente as baseadas em fontes renováveis. As unidades deste tipo, quando correctamente dimensionadas e localizadas na rede, resultam num conjunto de vantagens operacionais, técnicas e económicas, comparativamente com a geração centralizada. Uma vez que são localizadas junto dos pontos de consumo e se encontram distribuídas pela rede permitem a redução das perdas na rede, a redução de custos, a melhoria da qualidade da energia fornecida e uma maior disponibilidade do sistema face a interrupções da geração centralizada minimizando os seus efeitos. A localização e o dimensionamento das unidades GD na rede de distribuição pode ser efectuada através da análise de diversos aspectos: técnicos, ambientais, financeiros, sociais, etc. Assim, foi desenvolvido um modelo de programação multi-objectivo incorporando explicitamente várias dimensões que contribuem para avaliar o mérito das soluções alternativas. A natureza combinatória deste problema e o carácter conflituoso dos objectivos levou à opção metodológica por uma abordagem meta-heurística baseada no Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA II) para o cálculo das soluções não-dominadas (óptimas de Pareto). No algoritmo genético (AG) desenvolvido com base no NSGA-II é incorporado o conceito de robustez, contribuindo de forma directa para o cálculo do valor da função de aptidão associado às soluções, com a intenção de conduzir a pesquisa para soluções de melhor qualidade e mais diversificadas para a tomada de decisões. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para localização e dimensionamento de unidades de GD, baterias de condensadores (BCs) e disjuntores remotamente accionados (DRA) em redes de distribuição radiais de média tensão. O modelo matemático considera como funções objectivo, a minimização das perdas do sistema (determinar as potências activas e reactivas a serem injectadas nos nós da rede pelas unidades GD e BCs) e a minimização dos custos de investimento. Além do cálculo das soluções na Frente de Óptima de Pareto para este modelo com duas funções objectivo, foi acrescentado um atributo adicional, designado “potência fornecida”, a cada solução, que se destina a ajudar o agente de decisão (AD) na escolha da solução a adoptar dotando-o de mais informação relevante. Este atributo resulta de um processo de geração de avarias (baseado na taxa de avarias nos ramos da rede) e nas zonas em que se encontra dividida a rede, resultante da localização dos DRA. Estas zonas permitem a alimentação total ou parcial das cargas de forma isolada em caso de avaria num ramo qualquer da rede. Isto é, todas as zonas sem avaria e com unidades GD instaladas continuam a alimentar as suas cargas; no entanto, se a potência solicitada pelas cargas for maior do que a fornecida pelas unidades GD dessa mesma zona é realizado um deslastre de cargas por prioridades.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias