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Previous issue date: 2002-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work a flexible methodology for computation of active and reactive power
marginal costs in competitive electrical markets is proposed. In the formulation is
adopted a static model of the synchronous generators which it considers the nonlinearity
of the reactive power limits. The total reactive power production cost is
considered as a non-linear model that represent the economic loss when an active power
is not generated, that cost is referred as the opportunity cost. The reactive power
production cost of the static compensators is also included in the formulation. The
proposed methodology may calculate the active and reactive power marginal costs, the
last ones incentive the agents of the electrical market to participate in a reactive power
market. Those marginal costs are computed with a optimal power flow computer
program that includes a sequential quadratic programming (SQP) which is a non-linear
optimization method that uses na approximation of the Hessian matrix updated in a
similar manner to the BGFS (Broyden - Fletcher Goldfarb Shanno) second order
optimization method. A computer program, AMDREA, that takes in account the
proposed methodology, has been coded in C++ and with object oriented programming
techniques. The test systems IEEE 30-bus, IEEE 118-bus and a power system in the
southern-south-east Brazilian region has been used to perform several simulations using
the proposed methodology. Analysis of the test systems results indicate that the active
and reactive power marginal costs supply economic signals that may incentive
investments in reactive power by the distributors and big consumers. These results
oppose with other results reported in the literature in which is considered that the
reactive power productions costs are not relevant. / Neste trabalho é proposta uma metodologia flexível para o cálculo dos custos
marginais da potência ativa e reativa em mercados elétricos competitivos. Na
formulação adotou-se um modelo estático dos geradores síncronos com considerações
não lineares dos limites de potência reativa. O custo total de produção da potência
reativa é considerado como um modelo não linear que representa uma perda econômica
quando a potência ativa não é gerada, esse custo é denominado custo de oportunidade.
O custo de produção de potência reativa dos compensadores estáticos também é incluída
na formulação. A metodologia proposta permite determinar custos marginais de
potência ativa e reativa sendo que estes últimos tendem a incentivar a participação dos
agentes do mercado elétrico no mercado da potência reativa. Os custos marginais da
potência ativa e reativa são calculados com um programa computacional de fluxo de
potência ótimo que inclui uma técnica de programação quadrática seqüencial (PQS) que
é um método de otimização não linear que usa uma aproximação da matriz Hessiana
atualizada de maneira similar ao método de otimização BFGS (Broyden - Fletcher
Goldfarb - Shanno) de segunda ordem. A metodologia proposta foi implementada num
programa computacional interativo e gráfico em ambiente Windows e denominado
AMDREA, codificado em linguagem C++ com técnicas de programação orientada a
objetos. Os sistemas de teste IEEE de 30 barras, IEEE de 118 barras e mais um sistema
elétrico real da região sul-sudeste brasileiro foram utilizados para realizar estudos de
simulação aplicando a metodologia proposta. A análise dos resultados obtidos com os
sistemas de teste indica que os custos marginais de potência ativa e reativa fornecem
sinais econômicos que podem incentivar investimentos de potência reativa por parte dos
distribuidores e grandes consumidores. Esses resultados diferem com outros resultados
reportados na literatura correspondente em que os custos de produção de potência
reativa não são relevantes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/302 |
| Date | 22 February 2002 |
| Creators | Flores, Marcos Julio Rider |
| Contributors | PAUCAR, Vicente Leonardo |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET, UFMA, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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