SEM CATEGORIA, TECNOLOGIA

Nova abordagem para redes elétricas modernas que aumentam a eficiência, reduzem custos

As redes de energia modernas estão se desenvolvendo rapidamente devido à crescente penetração de fontes de energia renováveis, como energia solar fotovoltaica e eólica. Espera-se que esta tendência aumente no futuro próximo, como atestado pelos principais países do mundo em seus compromissos com a produção de grande penetração de energia renovável.

Uma rede elétrica moderna , com sua dependência reduzida de energia não renovável , possui vantagens indiscutíveis em termos de salvaguardas ambientais, mas sua introdução não é gratuita.

As tecnologias de geração de energia renovável são altamente variáveis ​​e não são totalmente descartáveis, resultando em novos desafios para o paradigma operacional do sistema de energia existente. De fato, quando recursos incontroláveis, como um recurso de energia renovável, flutuam, as soluções clássicas de fluxo ideal de energia (OPF) podem fornecer políticas de geração de energia muito ineficientes que resultam em sobrecargas de linha e interrupções em potencial.

O envio clássico de OPF é normalmente calculado com base em previsões simples de cargas esperadas e níveis de geração para a próxima janela de tempo. Embora essas previsões possam ser razoavelmente precisas para as redes de energia tradicionais, elas podem ser altamente confiáveis ​​no caso de geradores renováveis, explicando assim sua falha nessas últimas situações.

Apesar dos investimentos cada vez maiores, que são dispendiosos e sujeitos a várias limitações regulatórias e políticas, as quedas de energia devido à incerteza introduzida pela geração de energia renovável ainda ocorrem com freqüência. Essa situação mostra que uma estratégia baseada apenas em investimentos em melhorias tecnológicas nas linhas de transmissão e na capacidade de geração controlável não é mais suficiente. Em vez disso, filosofias radicalmente novas de despacho precisam ser criadas para lidar com a crescente incerteza devido a flutuações imprevisíveis na produção renovável.

Um dos principais desafios das redes de energia atuais é projetar uma política de despacho que minimize os custos de geração, garantindo ao mesmo tempo que não viole as restrições de geração e transmissão de todos os valores admissíveis de energia renovável e demanda variável.

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD), Cingapura, CNR-IEIIT, Politecnico di Torino, Itália e Universidade Estadual da Pensilvânia, EUA, propuseram uma nova estratégia probabilística de despacho para redes de energia modernas, que não apenas reduz o custo de geração e, possivelmente, a quantidade de gás de efeito estufa injetada na atmosfera, mas também garante que todas as restrições na rede de energia sejam atendidas, evitando sobrecarga e queda de cascata. Sua pesquisa foi publicada no IEEE Transactions on Control of Network Systems .

Os pesquisadores propuseram um algoritmo aleatório baseado no novo conceito de cenário com certificados e relaxações convexas de problemas de fluxo de energia. A eficácia da solução proposta, como ilustrado na figura 1, mostra que é possível diminuir significativamente a probabilidade de violação de restrição sem um impacto significativo no custo nominal de geração de energia . Além disso, a abordagem mostra-se muito eficiente do ponto de vista computacional.

“Uma das vantagens da abordagem probabilística adotada nesta pesquisa é evitar o conservadorismo associado aos métodos existentes. Em vez de exigir que as restrições da rede sejam atendidas para todos os possíveis valores de incerteza, forçamos os limites e permitimos um pequeno bem-estar”. risco definido de violação de restrição para desenvolver essa nova abordagem “, explicou o autor principal Dr. Mohammadreza Chamanbaz, pesquisador sênior do SUTD.