Controle ótimo de inversor inteligente para sistemas fotovoltaicos para melhorar a operação de redes de distribuição

Abstract

O presente trabalho tem por finalidade realizar o controle ótimo de potência reativa (controle Volt-VAr) em inversores inteligentes de sistemas fotovoltaicos com o objetivo de melhorar a operação dos sistemas de distribuição. O principal objetivo é melhorar a operação no sistema de distribuição encontrando a geração e o ajuste de controle da função Volt-VAr dos inversores inteligentes acoplados a sistemas fotovoltaicos. Serão determinadas as localizações dos sistemas fotovoltaicos nas barras do sistema de distribuição. O modelo matemático apresentado é um problema de programação não linear inteira mista que tem como finalidade otimizar a operação do sistema de distribuição. A proposta apresentada é resolvida utilizando a metaheurística VNS e um modelo matemático de otimização. Para que seja possível demonstrar o desempenho da proposta de otimização foram utilizados os sistemas de 14 e 33 barras do IEEE. Com os testes é possível verificar que o controle de tensão foi melhorado e as perdas foram minimizadas utilizando o controle Volt-VAr, com isso, melhorando a operação da rede de distribuição.

The present work aims to perform the optimal control of reactive power (Volt-VAr control) in smart inverters of photovoltaic systems in order to improve the operation of distribution systems. The main objective is to improve the operation in the distribution system by finding the generation and control adjustment of the Volt-VAr function of smart inverters coupled to photovoltaic systems. The locations of the photovoltaic systems on the distribution system buses will be determined. The mathematical model presented is a mixed integer nonlinear programming problem that aims to optimize the operation of the distribution system. The presented proposal is solved using the VNS meta-heuristic and a mathematical optimization model. In order to demonstrate the performance of the optimization proposal, the IEEE 14 and 33 bus systems were used. With the tests it is possible to verify that the voltage control was improved and the losses were minimized using the Volt-VAr control, thus improving the operation of the distribution network.