Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-11-06T17:02:42Z No. of bitstreams: 1 marcelodesouzaaleixo.pdf: 2786878 bytes, checksum: dfbd57d9b8be2153917fe637209df9f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-11-23T13:19:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelodesouzaaleixo.pdf: 2786878 bytes, checksum: dfbd57d9b8be2153917fe637209df9f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T13:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelodesouzaaleixo.pdf: 2786878 bytes, checksum: dfbd57d9b8be2153917fe637209df9f0 (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / Este trabalho apresenta uma metodologia para cálculo da reserva girante do sistema elétrico de potência. A proposta inclui a curva de capabilidade dos geradores bem como cenários de carga e de geração eólica bem como falhas no sistema de geração e transmissão. O fluxo de potência ótimo é utilizado para determinar as condições iniciais do sistema, caso base. A partir daí o problema é resolvido de forma interativa entre dois estágios em umaestruturamestreeescravo: Oproblemamestreutilizaprogramaçãolinearinteirapara determinar o número mínimo de unidades de geração disponíveis (ligadas); O problema escravo verifica se o número de unidades ligadas é suficiente para operação do sistema. Este problema corresponde ao Fluxo de Potência Ótimo com o objetivo de obter o mínimo corte de carga para cada condição operativa. O corte de Benders é produzido para cada cenário, altenativamente, será investigado a utilização da média dos cortes de Benders. O processo termina quando não ocorrer corte de carga. A metodologia é testada utilizando um sistema teste de 4 barras como exemplo tutorial e também aplicada nos sistemas IEEE 14, 39 e 118 barras. / This work presents a methodology for calculating the spinning reserve of the electric power system. The proposal includes the capability curve of the generators as well as errors of prediction of load, wind generation, failures in the system of generation and transmission. The optimal power flow is used to determine the initial conditions of the system, base case. From this point the problem is solved interactively between two stages in a master and slave structure: The first uses integer linear programming to determine the minimum number of available (turn on) generation units; The second corresponds to the Optimum Power Flow with the purpose of obtaining the minimum load shedding for each operative condition. The cut of Benders is produced for each scenario, alternatively, the use of the average of cuts will be investigated. The process ends when there is no load shedding. The methodology is tested using a 4-bar test system as a tutorial example and also applied in IEEE systems 14, 39 and 118 bars.

[pt] A alta inserção de geração fontes de energia renovável variável (ERV) tem criado uma demanda por reforços e ampliações do sistema de transmissão existente, demanda essa que traz consigo altos custos de implantação e operação de novos equipamentos de rede. Neste contexto, o processo de cálculo de tarifas de uso do sistema de transmissão ganha destaque, já que este tem o potencial de integrar o planejamento da transmissão ao da geração, e fornecer sinalização econômica locacional aos geradores, revelando os verdadeiros custos de implantação dos geradores do ponto de vista do sistema. No entanto, os processos tarifários atualmente empregados na maioria dos países não promovem esta sinalização adequadamente, principalmente por não levarem em conta características intrínsecas da rede e de e seu planejamento. Este é o caso do Brasil que aplica um processo tarifário que promove sinalização econômica locacional diminuta e distorcida. Muitos estudos sobre o tema, tem focado nos algoritmos de alocação de custos aplicados nos processos tarifários em busca da solução para este problema. No entanto, poucos comentam que este processo conta com uma etapa anterior à alocação de custos, ligada a formulação do cenário de operação do sistema que será utilizado como referência para o cálculo tarifário, e tem grande impacto sobre este. Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de tarifação com foco na construção e seleção de múltiplos cenários de operação, aderentes aos níveis de confiabilidade utilizados no planejamento, e à sazonalidade das fontes, como referência para alocação de custos baseado no uso do sistema. Por meio desta abordagem, pretende-se embutir maior eficiência, e justiça ao cálculo tarifário, promovendo intensificação da sinalização locacional. Este procedimento proposto, foi aplicado ao sistema Brasileiro a fim de testar suas propriedades e viabilidade em sistemas de grande porte. Seus resultados estão comparados com aplicação da metodologia proposta pela ANEEL na Consulta Pública 39/2021 e se mostram promissores quanto aos objetivos desta dissertação. / [en] The high insertion of generation variable renewable energy sources (ERV) has created a demand for reinforcements and expansions of the existing transmission system, which brings high costs of deployment and operation of new network equipment. In this context, the process of calculating transmission system usage rates gains prominence since it can integrate transmission planning with generation and provide locational economic signaling to generators, revealing the actual costs of implementing generators from the system s point of view. However, the tariff processes currently employed in most countries do not promote this signaling properly, essentially because they do not consider the network s intrinsic characteristics and its planning. This is the case in Brazil that applies a tariff process that promotes small and distorted localist economic signaling. Most studies on the subject have focused on the algorithms of cost allocation applied in tariff processes in search of the solution to this problem. However, few mention that a system operation scenario must be formulated to serve as a reference for the tariff calculation prior to cost allocation. Thus, this dissertation aims to develop a tariff process focused on the construction and selection of multiple operating scenarios, adhering to the reliability levels used in planning and the sources seasonality as a reference for cost allocation based on the use of the system. This approach intends to embed greater efficiency and justice to the tariff calculation, promoting the enhancement of locational signaling. This proposed procedure will be evaluated in terms of desired properties and feasibility in large systems in a case study developed with the Brazilian system. The case study results will be compared with applying the methodology proposed by ANEEL in public consultation 39/2021.