MODELO DE OTIMIZAÇÃO PARA OPERAÇÃO DE MICRORREDES ILHADAS CONSIDERANDO SEGURANÇA ESTÁTICA

A dissertação apresenta uma estratégia de modelagem para o planejamento do investimento em recursos energéticos distribuídos em microrredes isoladas, considerando explicitamente os efeitos de cargas dependentes da tensão. A abordagem proposta incorpora unidades de geração baseadas em fontes renováveis, sistemas de armazenamento de energia e geradores distribuídos despacháveis, permitindo representar de forma integrada as principais alternativas tecnológicas disponíveis para suprimento elétrico em microrredes. O modelo de otimização MILP tem por objetivo minimizar os custos de investimento nesses recursos, bem como os custos operacionais associados ao consumo de combustível e às taxas de emissão de carbono. Adicionalmente, a dissertação avalia a segurança estática da microrrede por meio do critério N-1. Para capturar as incertezas associadas à disponibilidade dos recursos renováveis, em particular velocidade do vento e irradiância solar, são definidos três cenários representativos – otimista, médio e pessimista – obtidos a partir de funções Weibull e Gauss. Os resultados foram gerados a partir da linguagem de programação Python, juntamente com uma base de dados em Excel e a biblioteca voltada para otimização Pyomo, e evidenciam como a variabilidade desses recursos influencia diretamente as estratégias ótimas de investimento e os custos de produção. No cenário otimista, a maior disponibilidade eólica e solar reduz de forma significativa a dependência da geração despachável. Em contraste, no cenário pessimista observa-se aumento da participação dos geradores despacháveis e, consequentemente, dos custos de operação e das emissões. Nesse contexto, os resultados reforçam a relevância da adequada integração de recursos energéticos distribuídos e da consideração do critério N-1 para aprimorar a eficiência operacional de microredes isoladas.