Um Método Para Instalação Ótima de Turbinas Eólicas e Plantas Fotovoltaicas para a Redução das Perdas de Energia em Sistemas de Distribuição

Resumo

Com a crescente inserção da geração renovável no sistema elétrico de potência, novos métodos vêm surgindo com o intuito de otimizar a instalação dessas fontes em sistemas de distribuição para suprir a demanda das cargas, reduzir as perdas de energia e não ultrapassar os limites de tensão definidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Destarte, foi elaborado um método de instalação ótima de turbinas eólicas e plantas fotovoltaicas utilizando o Algoritmo Genético (AG). O AG foi utilizado por ser reconhecido na literatura como um método muito eficiente na solução de problemas de otimização e demanda pouco esforço computacional. Para o cálculo do fluxo de potência foi utilizado o OpenDSS, um software livre mantido pelo Electric Power Research Institute (EPRI), ferramenta computacional de ampla capacidade de simulação de sistemas elétricos, especialmente no segmento de distribuição de energia elétrica. No cálculo do fluxo de potência, foram consideradas as curvas de carga do sistema, velocidade do vento, temperatura e irradiância. Na instalação ótima das fontes renováveis, foram considerados os limites de tensão impostos pela ANEEL e limite máximo de 20% de penetração da Geração Distribuída (GD). Na pesquisa, tanto turbinas eólicas quanto plantas fotovoltaicas mostraram-se viáveis, com o modelo Nordex N90/2000 destacando-se na geração eólica, e o modelo Canadian HiKu7 CS7N apresentando os melhores resultados no sistema fotovoltaico. Em ambos os casos, o método proporcionou uma maior redução percentual nas perdas de energia e menor Custo Nivelado de Energia (LCOE), o que, por sua vez, impacta diretamente na eficiência dos sistemas analisados.