Análise de metodologias para alocação de perdas em sistemas elétricos de potência operando segundo mercado pool

Abstract

Resumo : O setor elétrico mundial vem passando, desde a década de 90, por um processo de reestruturação, com a introdução de competição no segmento de geração e livre acesso às redes de transmissão. Esse fato requer o desenvolvimento de metodologias para alocação das perdas entre os diversos agentes participantes do mercado de uma maneira simples, transparente e fácil de entender, a fim de se estabelecer critérios justos de remuneração das mesmas. Sendo assim, vislumbrouse a necessidade de um estudo mais aprofundado a respeito das metodologias para alocação de perdas entre geração e carga. Esse estudo não é trivial e já existem vários métodos disponíveis na literatura. Assim, a fim de qualificá-los, o presente trabalho faz um estudo comparativo dos mesmos, analisando quais deles fazem alocações negativas por barras, quais os níveis de injeção de potência versus a perda alocada por barra, desempenho do sistema frente às alterações dos parâmetros da rede e quais métodos refletem um melhor sinal locacional, definindo geradores e cargas que estão bem ou mal posicionados no sistema. Além disso, apresenta-se a compensação das perdas por barras de geração, no qual os geradores suprem suas próprias perdas alocadas e não apenas uma única barra de folga. Este procedimento é implantado com a inserção das perdas alocadas aos geradores nas restrições do balanço de potência do Fluxo de Carga resolvido pelo Método Newton-Raphson.Os resultados são apresentados para os sistemas IEEE-5 barras, IEEE-30 barras e 291 barras que é o equivalente em carga pesada da rede elétrica da Companhia Paranaense de Energia e que contém toda a rede de 525 kV, 230 kV, 138 kV e 69 kV, além das barras de fronteiras

Abstract : World-wide the electric sector comes passing, since the decade of 90, through a process of reorganization, with the introduction of competition in the generation segment and exempts access to the transmission nets, which are responsible for the electric losses. This fact requires the development of methodologies for loss allocation, between the diverse participant agents of the market, in a simple, transparent and easy way to understand, in order to establish right criteria of remuneration of the same ones. Being thus, it was glimpsed more necessity of a deepened study regarding methodologies that place losses between generation and load. This study is not trivial and already some available methods in literature exist. Thus, to qualify them, the present work makes a comparative study of the same ones and analyses which of them yield negative allocations in determined buses, which are the injection levels of power versus the loss placed for buses, performance of the system when there are alterations of the parameters of the net and which methods reflects one better signal locacional, defining generating and loads that are well or badly located in the system. Moreover, using of the best methodologies for allocation of losses (obtained in the previous study), it was added to a Load Flow resolved by Newton Raphson Method, a compensation of the losses for generation buses. Thus, beyond the losses allocation, the same ones are dispatched concomitantly by all the generators, and not only by the slack bus. This alternative is implemented into the load flow considering the losses allocation by bus generators at the power flow equations. The results are presented through the IEEE-5 bus system, IEEE-30 bus system and 291 bus system that is the equivalent, in heavy load, of the electric network of the Paranaense Company of Energy that contains 525 kV, 230 kV and 69 kV, beyond the borders buses