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Tipo: Dissertação
Título: Fluxo de potência holomórfico intervalar: uma nova abordagem para o tratamento de incertezas em sistemas elétricos de potência
Autor(es): Lima, Glaucus Rivera Santos
Primeiro Orientador: Melo, Igor Delgado de
Co-orientador: Passos Filho, João Alberto
Membro da banca: Peres, Wesley
Membro da banca: Oliveira, Leonardo Willer de
Resumo: Devido à introdução de fontes de energia com alta variabilidade, novos tipos de carga, imprecisão de medidores e dados incertos no setor elétrico, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos computacionais capazes de modelar corretamente as incertezas inerentes ao fluxo de potência. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma abordagem intervalar para o Holomorphic Embedding Load Flow Method (HELM), considerando incertezas de carga e geração. No método proposto, as equações de fluxo de potência são escritas como funções complexas holomorfas, sendo sua solução determinada de forma recursiva com base na expansão em séries de MacLaurin e na máxima continuação analítica utilizando aproximações de Padé. Conceitos da aritmética intervalar são aplicados às equações do HELM, assumindo potências ativas e reativas como dados incertos para obter valores intervalares associados aos fasores de tensão para todos os barramentos do sistema. Sistemas-teste, como os de 6, 14, 30 e 57 barramentos, são utilizados para simulações computacionais, sendo os resultados comparados com a abordagem de Monte Carlo (MC), o método de Krawczyk, a série de Taylor e a aritmética afim. Como contribuição relevante, uma nova técnica de fluxo de potência intervalar é apresentada, permitindo calcular valores intervalares mais próximos daqueles determinados por simulações de MC do que outras metodologias publicadas na literatura. O tempo computacional é aproximadamente 300 vezes mais rápido do que a abordagem de MC considerando 20.000 simulações e as sensibilidades dos intervalos são, pelo menos, duas vezes menores do que as obtidas por outros métodos intervalares. Adicionalmente, uma importante contribuição é apresentada para se considerar o tratamento de limites de geração de potência reativa referente às unidades de geração, o qual impacta significativamente na análise intervalar aplicada ao equacionamento do fluxo de potência.
Abstract: Due to the introduction of energy sources with high variability, new types of load, meter inaccuracy and uncertain data in the electrical sector, it is necessary to develop computational methods capable of correctly modeling the uncertainties inherent to the power flow. In this context, this dissertation presents an interval approach for the Holomorphic Embedding Load Flow Method (HELM), considering load and generation uncertainties. In the proposed method, the power flow equations are written as holomorphic complex functions, being their solution determined recursively based on the MacLaurin series’ expansion and maximum analytical continuation using Padé approximants. Concepts of interval arithmetic are applied to HELM equations, assuming active and reactive powers as uncertain data to obtain interval values associated with voltage phasors for all buses in the system. Test systems, such as those with 6, 14, 30 and 57-buses, are used for computational simulations, being the results compared to the Monte Carlo (MC) approach, the Krawczyk method, the Taylor series and the affine arithmetic. As a relevant contribution, a novel interval power flow technique is presented, allowing computation of interval values closer to those determined by MC simulations than other methodologies published in the literature. Computational time is approximately 300 times faster than the MC approach considering 20.000 simulations and the interval sensitivities are, at least, two times smaller than those obtained by other interval methods. Additionally, an important contribution is presented to consider the treatment of reactive power generation limits regarding generation units, which significantly impacts the interval analysis applied to power flow equations.
Palavras-chave: Incertezas
Fluxo de potência holomórfico
Análise intervalar
Aproximações de padé
Uncertainties
Holomorphic embedding load flow
Interval analysis
Padé approximants
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16691
Data do documento: 16-Fev-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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