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Dissertação

{en_GB=Optimal Meter Placement under High Load and High DER Volatility in Low Observability Distribution Networks} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As redes de distribuição têm enfrentado, recentemente, devido ao processo de descarbonização do setor de energia, uma integração massiva de recursos energéticos distribuídos, cuja injeção tem contribuído para o aumento total da volatilidade de carga. É, portanto, essencial compreender como atuar para obter uma monitorização eficiente da rede e um aperfeiçoamento da precisão da estimação de estado. No entanto, devido a restrições económicas, as redes de distribuição são caracterizadas por possuir poucos medidores em toda a sua extensão. O principal objetivo desta tese é propor configurações de medidores que sejam economicamente viáveis e consigam mitigar eficientemente o impacto da volatilidade associada a cargas e recursos energéticos distribuídos na estimação de estado de redes de distribuição. Neste âmbito, é apresentada uma abordagem de programação linear inteira mista que contribui para melhorar a precisão da estimação de estado. Esta abordagem propõe configurações ótimas de medidores que têm em conta a incerteza expressa por vários cenários de perfis de carga e de recursos energéticos distribuídos, reduzindo assim o impacto do aumento da volatilidade. Os resultados obtidos são ilustrados e discutidos para diferentes casos de estudo realizados numa rede de teste de nove barramentos. Os casos de estudo diferem na quantidade de cenários considerados, no grau de volatilidade de carga e recursos energéticos distribuídos e, ainda, no uso de dados reais ou simulados. Para garantir que as soluções são economicamente viáveis e adequadas para as redes de distribuição, é dado especial ênfase a configurações que privilegiam a alocação de um número limitado de medidores., en=Recently, due to the process of decarbonization of the energy sector, distribution networks have faced a massive integration of distributed energy resources (DER), whose injection increases net load volatility. To better understand how to act under such increased volatility, an efficient monitoring of the network and an improved accuracy of state estimation (SE) is required. However, due to economic constraints, distribution networks are characterized for having few meters for their large extension. The main objective of this thesis is to provide economically viable meter placement solutions that efficiently mitigate the impact of the volatility associated with loads and DER on SE of distribution networks. For this reason, it is presented a mixed integer linear programming (MILP) approach that improves SE accuracy by providing meter placement solutions that take into account uncertainty as expressed by multiple load and DER profile scenarios, this way mitigating the impact of net load volatility. Solution results are illustrated and discussed for different case studies carried out over a radial nine bus test feeder. These case studies differ in the number of scenarios considered, the degree of load and DER volatility and the use of real or simulated data. Furthermore, special emphasis is given to the limited number of meters that can be allocated to ensure solutions are economically feasible and consequently suitable for distribution networks.}
Keywords: {pt=Redes de distribuição, observabilidade reduzida, volatilidade de carga e de DER, programação linear inteira mista, posicionamento ótimo de medidores, en=Distribution networks, limited observability, load and DER volatility, MILP, optimal meter placement}

Discussão: novembro 25, 2019, 11:0