Modelo de leilão de energia e reserva de geração para sistemas termo-eólicos baseado em otimização robusta
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Data
2022-05-04
Autores
Vieira, Matheus Pereira
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O trabalho propõe um modelo de leilão para sistemas termo-eólicos baseado em otimização robusta para ser utilizado como despacho de energia e reserva do dia seguinte por operadores do sistema. O modelo tem como objetivo minimizar os custos de operação, maximizando a função de bem comum associada aos leilões de energia e reserva, levando em conta possíveis aleatoriedades na geração de potência eólica existentes dentro de um conjunto de incertezas robusto estabelecido. O modelo robusto toma uma decisão conservadora em relação ao leilão do dia seguinte, garantindo o atendimento da potência consumida alocada mesmo quando da ocorrência de flutuações na geração de potência eólica prevista. O grau de conservadorismo do modelo, entretanto, pode ser ajustado a partir do parâmetro de meta de incerteza. Foram comparadas as abordagens robusta e de ajuste de reserva por meio de simulações realizadas no sistema IEEE de 24 barras, evidenciando a relação de compromisso entre os aspectos econômicos e de segurança do sistema. Uma avaliação estatística da robustez das abordagens foi realizada, simulando-se uma grande quantidade de situações aleatórias para a geração eólica, evidenciando a confiabilidade e robustez do modelo proposto no que diz respeito ao atendimento das restrições de demanda e de reserva do sistema.
This work proposes an auction model for thermal-wind power systems which is based on a robust optimization approach and used as a day-ahead power and reserve calculation procedure by a system operator. The model aims to minimize operating costs, maximizing the social welfare function associated with energy and reserve auctions, taking into account possible randomness in wind power generation existing within a robust set of uncertainties established. The robust model takes conservative decisions in relation to the day ahead auction, ensuring that the allocated power consumption is met even when there are fluctuations in the predicted wind power generation. The degree of conservativeness of the model can be adjusted by the uncertainty target adopted. The robust and reserve adjustment approaches are compared through simulations carried out in the IEEE 24-bus system, evidencing the compromise relationship between the economic and security aspects of the system. A statistical evaluation of the robustness of the approaches was carried out, simulating a large number of random situations for wind power generation, evidencing the reliability and robustness of the proposed model with regard to meeting the system’s demand and reserve constraints
This work proposes an auction model for thermal-wind power systems which is based on a robust optimization approach and used as a day-ahead power and reserve calculation procedure by a system operator. The model aims to minimize operating costs, maximizing the social welfare function associated with energy and reserve auctions, taking into account possible randomness in wind power generation existing within a robust set of uncertainties established. The robust model takes conservative decisions in relation to the day ahead auction, ensuring that the allocated power consumption is met even when there are fluctuations in the predicted wind power generation. The degree of conservativeness of the model can be adjusted by the uncertainty target adopted. The robust and reserve adjustment approaches are compared through simulations carried out in the IEEE 24-bus system, evidencing the compromise relationship between the economic and security aspects of the system. A statistical evaluation of the robustness of the approaches was carried out, simulating a large number of random situations for wind power generation, evidencing the reliability and robustness of the proposed model with regard to meeting the system’s demand and reserve constraints
Descrição
Palavras-chave
Otimização robusta, Energia eólica, Leilão multiperíodo, Mercado de energia, Despacho de energia, Thermo-wind power systems, Robust optimization, Wind power generation, Multiperiod auction, Market clearing procedure