Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10198/11783
Título: Gestão colaborativa em micro-redes inteligentes
Autor: Silva, Rafael António Vieira da
Orientador: Ferreira, Ângela P.
Leitão, Paulo
Palavras-chave: Redes elétricas inteligentes
Micro-redes
Agentes
Previsão
Repast 2.1
Data de Defesa: 2014
Resumo: O contínuo crescimento do consumo energético mundial obriga à implementação de novas e eficazes políticas energéticas, direcionadas para o desenvolvimento sustentável, no qual a eficiência energética e as fontes renováveis de energia assumem um papel de destaque. Neste contexto, surgem as redes elétricas inteligentes, Smart Grids, além das Micro-Redes (MR), que se apresentam como uma alternativa credível às redes convencionais de distribuição de energia. Uma MR consiste numa rede de distribuição de baixa tensão que pode operar interligada à rede de média tensão, ou em modo isolado, e que integra pequenas unidades de geração de energia, em conjunto com dispositivos de armazenamento de energia e cargas, que se pretendem controláveis, podendo ser implementadas estratégias e mecanismos de controlo inteligentes, suportados por uma infraestrutura de comunicação. A gestão de MR pode ser efetuada com base em entidades de software autónomas e cooperativas, que atuam como representantes de alguém ou de algo, os agentes. A aplicação de estratégias e mecanismos de otimização do funcionamento de uma MR pressupõe uma série de interações entre os diversos agentes autónomos, para que a energia disponível seja gerida do melhor modo possível. Ao longo do presente trabalho foi modelada e testada uma micro-rede, supostamente explorada nos modos de funcionamento normal e crítico, com duas estratégias de operação: uma básica e outra inteligente, com otimização e gestão dos processos da MR (deslastre, escalonamento e priorização de cargas, além de previsão da produção e de gestão do carregamento das baterias). Para emular o comportamento da MR nas condições descritas, foi utilizada uma plataforma de modelação e simulação baseada em agentes, o Repast 2.1. Dos resultados obtidos às simulações efetuadas, constata-se que a dotação de inteligência no controlo da MR permite obter consideráveis reduções no consumo de energia e nos encargos associados (cerca de 17% de redução nos encargos), além de assegurar o fornecimento das cargas críticas do melhor modo possível, quando a MR opera isoladamente, incrementando a sustentabilidade energética desta.
The continuous growth of the world energy consumption requires the implementation of new and effective energy policies, aimed to sustainable development, where the energy efficiency and the renewable energy sources play a crucial role. In this context emerge the Smart Grids and the Micro-Grids (MR), presenting themselves as a credible alternative to the conventional distribution power grids. A MR consists of a low-voltage distribution grid which can operate interconnected to the medium-voltage grid, or in island mode, integrating small power generation units, in combination with energy storage devices and loads, which are intended to be controllable, in which could be implemented strategies and mechanisms for intelligent control, supported by a communication infrastructure. The management of MR can be carried out based on autonomous and cooperative entities, acting as representatives of someone or something, the agents. The utilization of strategies and mechanisms for optimizing the operation of a MR involves a series of interactions between the different autonomous agents, to manage the available energy in the best possible way. Throughout this work, it had been modulated and tested a micro-grid, supposedly explored in normal and critical operating modes, including two strategies: a basic and other intelligent, contemplating optimization and management proceedings of the MR (load shedding, load dispatch by prioritization assignment, in addition to production forecasting and also battery charging management. To emulate the behavior of the MR in the described conditions, a modeling and agent-based simulation framework was used, the Repast 2.1. The results obtained for the simulations performed, indicate that the provision of intelligence in the MR control enables significant energy consumption and associated costs reductions (about 17% reduction in costs), besides ensuring the supply of critical loads in the best possible way, when the MR operates in island mode, increasing their sustainability.
URI: http://hdl.handle.net/10198/11783
Designação: Mestrado em Energias Renováveis e Eficiência Energética
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