Fluxo de potência AC para operação independente de áreas interligadas

Abstract

This paper adjusts a mathematical decomposition approach to the AC power flow problem in power systems with interconnected areas operated by diferent transmission system operators (TSO). The proposed strategy allows finding the operation point of a particular area without explicit knowledge of network data of the other interconnected areas, being only necessary to exchange border information related to the tie-lines between areas. The methodology is based on the decomposition of the first-order optimality conditions of the AC power flow, which is formulated as a nonlinear programming problem. To allow better visualization of the concept of independent operation of each TSO, an artificial neural network have been used to simulate the border information calculation of the interconnected TSOs. A multi-area Power Flow tool can be seen as a basic building block able to address a large number of problems under a multi-TSO competitive market philosophy. The IEEE RTS-96 power system is used in order to show the operation and effectiveness of the decentralized AC Power Flow.

Neste artigo utiliza-se um método de decomposição matemática para resolver um problema de fluxo de carga AC em sistemas de potência compostos de áreas interligadas e administradas por diferentes operadores regionais do sistema elétrico (ORS). A estratégia proposta permite encontrar o ponto de operação de uma determinada área sem conhecer explicitamente os dados da rede das outras áreas interligadas, sendo necessária apenas a troca de informações de fronteira associadas às linhas de interligação. A metodologia baseia-se na decomposição das condições de otimalidade de primeira ordem do fluxo de potência AC que, por sua vez, é formulado como um problema de programação não-linear. Para visualizar melhor o conceito de operação independente de cada ORS, usou-se uma rede neural artificial para simular os cálculos das variáveis de fronteira dos ORS interligados. Um fluxo de carga multi-áreas pode ser visto como uma ferramenta básica que pode ser usada no âmbito de mercados competitivos multi-agentes. O sistema de teste IEEE RTS-96 é utilizado para demonstrar o funcionamento e a eficácia do fluxo de potência AC multi-áreas.