Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-16Bitstream added on 2014-06-13T19:19:29Z : No. of bitstreams: 1 lopezlezama_jm_dr_ilha.pdf: 1140558 bytes, checksum: 86f0f91a10800cda643c01c4a76fa063 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta tese tem-se por objetivo a avaliação da alocação e preço de contrato de geração distribuida (GD) em ambientes competitivos. O trabalho apresentado é dividido em quatro temas principais. Na primeira parte deste trabalho é apresentado um modelo de e despacho de GD com base em um fluxo de potência ótimo AC multiperíodo. A principal vantagem deste modelo é a avaliação, de forma implícita, do impacto da GD na rede da concessionária. No modelo proposto considera-se um modelo de mercado no qual a a concessionária pode decidir comprar energia do mercado atacadista de energia através a e da subestação, ou alternativamente, das unidades de GD alocadas na sua rede, visando minimizar o pagamento no atendimento da demanda. Na segunda parte deste trabalho apresenta-se uma metodologia para calcular os preço de oferta de contrato da GD mediante programação binível. O modelo proposto considera a interação da concessionária e do proprietário da GD. De um lado, a concessionária procura minimizar o pagamento a a no atendimento da demanda. Para isto, utiliza-se um modelo de despacho simplificado similar ao apresentado na primeira parte deste trabalho. Por outro lado, o proprietário a da GD procura maximizar seus lucros mediante a venda de energia. Ambos os agentes devem cumprir, com certas restrições, por exemplo, a concessionária deve atender toda a demanda respeitando os limites técnicos da rede, enquanto o proprietário da GD deve e a fornecer sua energia considerando os limites mínimos e máximos das unidades de GD. Os a dois problemas de otimização são combinados em um problema de programação binível. A principal contribuição desta abordagem consiste na solução simultânea de dois problemas... / This work aims to the theoretical analysis and computational implementation of the operation and planning of distributed generation (DG) in a competitive framework. This report is divided in four main topics. In the first part of this work a DG dispatch model, based on a multi-period AC optimal power flow is presented. The main advantage of this model lies in the fact that it implicitly considers the impact of DG in the network of the distribution company. The proposed model considers a market model in which the distribution company can decide to purchase energy from the wholesale energy market, through the substation, or alternatively, from the DG units within its network, aiming to minimize the payments incurred in attending the demand. In the second part of this work a methodology to calculate the contract price offers of the DG by means of bilevel pro- gramming is presented. The proposed model considers the interaction of the utility and the owner of the DG. On one hand, the distribution company procures the minimization of the payments incurred in attending the demand. For this a simplified dispatch model, similar to the one presented in the first part of this work, is used. On the other hand, the DG owner procures the maximization of his profits by the selling of energy. Both agents must accomplish with certain constraints, for instance, the distribution company must attend all its demand considering the technical limits of the network, and the owner of the DG must supply his energy considering minimum and maximum limits of the gener- ation units. Both optimization problems are combined into a single bilevel optimization problem. The main contribution of this approach consists in the simultaneous solution of two optimization problems, providing contract prices that benefit both agents. In the third part of this work a Genetic... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Resumo: Neste trabalho, o modelo matemático do problema de fluxo de potência ótimo básico não linear é analisado e manipulado algebricamente para obter um modelo de programação convexa, do tipo cônico de segunda ordem. O conceito de envelopes convexos é apresentado para tratar a não linearidade e não convexidade da restrição trigonométrica inversa que surge ao escrever o modelo de FPO como um modelo cônico. Aplicando duas proposições apresentadas neste trabalho a restrição trigonométrica é resolvida em um pré-processamento por um solver de otimalidade local, neste caso o KNITRO, que enumera todas as possibilidades dos pontos de KKT para obter os envelopes convexos e tornar o modelo de FPO totalmente convexo. O modelo é implementado no AMPL e é resolvido com solvers de otimalidade global com sistemas testes da literatura, nesta tese usam-se os sistemas testes IEEE 14, 30, 57 e 118 barras. Os resultados obtidos são validados comparando-os com resultados fornecidos pelo Matpower, que é um simulador para FPO. Como contribuição desta tese, o modelo convexo de FPO obtido é utilizado como exemplo de aplicações no problema de despacho ótimo de potência ativa e reativa, considerando competições via programação binível. São apresentados dois modelos biníveis e dois modelos uníveis. O modelo iterativo convexo utiliza-se do modelo proposto de FPO convexo e as não linearidades são convexificadas fazendo uso dos envelopes de McCormick. O conceito de dualidade forte é empregado afim de obter um mod... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the basic nonlinear mathematical model for the optimal power flow (OPF) problem is analyzed and manipulated algebraically in order to obtain a second-order conic convex programming model. The concept of convex envelopes is presented to deal with the nonlinearity and nonconvexity of the inverse trigonometric constraint that arises when transforming the nonconvex OPF model into an equivalent conic model. By applying two propositions presented in this work, the trigonometric constraint is solved in a pre-processing stage by a local optimization solver, in this case, the KNITRO solver, which considers all the possibilities of the KKT points to obtain the convex envelopes and find a completely convex OPF model, is used. The model is implemented in AMPL and is solved via global optimization solvers while to show the effectiveness of the model several IEEE systems such as the IEEE 14-, 30-, 57-, and 118-bus systems are used. The obtained results are validated by comparing them with the results provided by Matpower, which is an OPF solver. As a contribution of this thesis, the obtained convex OPF model is used as an application in the active and reactive optimal power dispatch problem, considering competition via bilevel programming. Two bilevel models and two single-level models are presented. The convex iterative model uses the proposed convex OPF model, and the nonlinearities are convexified using McCormick envelopes. The concept of strong duality is employed to obta... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor