Estudo dos custos gerados em RDBTs sob operação conjunta de GDFV e VE sujeitos aos controles Volt-Watt e Volt-VAr
| Primeiro coorientador dc.contributor.advisor-co1 | Medeiros, Renan Landau Paiva de | |
| Currículo Lattes do primeiro coorientador dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8081923559538095 | eng |
| ORCID do primeiro coorientador dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0002-1645-2736 | eng |
| Primeiro orientador dc.contributor.advisor1 | Silva, Luiz Eduardo Sales e | |
| Currículo Lattes do primeiro orientador dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6050147076673114 | eng |
| ORCID do primeiro orientador dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-6016-7089 | eng |
| Primeiro membro da banca dc.contributor.referee1 | Dias, Ozenir Farah da Rocha | |
| Currículo Lattes do primeiro membro da banca dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7304740349470561 | eng |
| Segundo membro da banca dc.contributor.referee2 | Tabora, Jonathan Muñoz | |
| Currículo Lattes do segundo membro da banca dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8521717077335761 | eng |
| Autor dc.creator | Nunes, Raphael de Souza | |
| Currículo Lattes do autor dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7772254950839947 | eng |
| Data de defesa/publicação dc.date.issued | 2024-12-27 | |
| Resumo / Abstract dc.description.abstract | The increasing joint connection of Electric Vehicles (EVs) and Photovoltaic Distributed Generation (PDG) in Low Voltage Distribution Networks (LVDNs) in Brazil has the potential to generate significant technical and financial challenges, especially due to voltage limit violations and increased technical losses, as established by the regulations of the National Electric Energy Agency (ANEEL) and tariff revision processes, respectively. In light of this, this research presents an evaluation of the operational costs associated with technical losses and the financial compensations paid by utilities, considering the use of Volt-VAr and Volt-Watt controllers coupled to PDG inverters and EV chargers. The study, based on scenarios located in Brazil, employs deterministic and probabilistic simulations to analyze the technical and financial impacts at different levels of joint penetration of EVs and PDG. Deterministic simulations evaluate specific and controlled cases to identify network behavior under varying penetration levels, considering fixed parameters for generation and charging. Probabilistic simulations utilize the Monte Carlo method and account for eight main variables: the random allocation of residences equipped with EVs and PDG, the battery capacities of EVs, solar irradiation, the phase connection order of EV chargers and PDG inverters, the power of chargers, the power of photovoltaic panels, and the EV charging curves. The deterministic results show that the Volt-Watt controller is more efficient in mitigating technical losses, while the Volt-VAr controller proved more effective in low penetration levels for voltage regulation. Probabilistic simulations reveal that compensation costs exceed costs associated with technical losses, especially in scenarios with high joint penetration. The Volt-Watt controller emerged as the most efficient solution for reducing overall operational costs for utilities, whereas the Volt-VAr controller was advantageous in scenarios with lower penetration levels. The results obtained for two real networks reinforce the importance of appropriate control strategies to ensure operational efficiency and financial balance in LVDNs in Brazil, considering local specificities and the growing demands for PDG and EV technologies. | eng |
| Resumo (português) dc.description.resumo | A crescente conexão conjunta de Veículos Elétricos (VEs) e Geração Distribuída Fotovoltaica (GDFV) em Redes de Distribuição de Baixa Tensão (RDBTs) no Brasil tem potencial de gerar desafios técnicos e financeiros significativos, especialmente devido às violações dos limites de tensão adequados e aumento nas perdas técnicas previamente estabelecidos, respectivamente, pelas normas da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e processos de revisão tarifária. Em virtude disso, esta pesquisa apresenta uma avaliação dos custos operacionais associados às perdas técnicas e às compensações financeiras pagas pelas concessionárias, considerando os controladores Volt-VAr e Volt-Watt acoplados aos inversores da GDFV e carregadores VEs. O estudo, fundamentado em cenários localizados no Brasil, faz uso de simulações determinísticas e probabilísticas para analisar os impactos técnicos e financeiros em diferentes níveis de penetração conjunta de VEs e GDFV.As simulações determinísticas avaliam casos específicos e controlados para identificar o comportamento das redes em diferentes níveis de penetração, considerando parâmetros fixos de geração e carregamento. As simulações probabilísticas utilizam o método de Monte Carlo e consideram oito variáveis principais: a definição aleatória das residências que recebem VEs e GDFV, a capacidade das baterias dos VEs, a irradiação solar, a ordem de conexão das fases dos carregadores de VEs e dos inversores de GDFV, as potências dos carregadores, as potências dos painéis fotovoltaicos e as curvas de carregamento dos VEs. Os resultados determinísticos apresentam o Volt-Watt mais eficiente na mitigação das perdas técnicas, enquanto o Volt-VAr apresentou maior eficácia em níveis baixos de penetração para a controle do nível de tensão. As simulações probabilísticas exibem que os custos de compensação superam os custos associados às perdas técnicas, especialmente em cenários com alta penetração conjunta. O Volt-Watt destacou-se como a solução mais eficiente para reduzir os custos operacionais gerais das concessionárias, enquanto o Volt-VAr mostrou-se vantajoso em cenários com menor penetração. Os resultados obtidos para duas redes reais reforçam a importância de estratégias de controle adequadas para garantir a eficiência operacional e o equilíbrio financeiro em RDBTs no Brasil, considerando as especificidades locais e as crescentes demandas por tecnologias de GDFV e VEs. | eng |
| Formato dc.format | application/pdf | * |
| Referência (citação) dc.identifier.citation | Nunes, Raphael de Souza. Estudo dos custos gerados em RDBTs sob operação conjunta de GDFV e VE sujeitos aos controles Volt-Watt e Volt-VAr. 2024. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2024. | eng |
| Endereço permanente (URI) dc.identifier.uri | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10654 | |
| Idioma dc.language | por | eng |
| Instituição / Editora dc.publisher | Universidade Federal do Amazonas | eng |
| País dc.publisher.country | Brasil | eng |
| Faculdade, Instituto ou Departamento dc.publisher.department | Faculdade de Tecnologia | eng |
| Sigla da instituição dc.publisher.initials | UFAM | eng |
| Programa de Pós-Graduação dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica | eng |
| Tipo de acesso dc.rights | Acesso Aberto | |
| Licença (endereço) dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| Palavras-chave dc.subject | Veículos elétricos | por |
| Palavras-chave dc.subject | Geração Distribuída Fotovoltaica | por |
| Palavras-chave dc.subject | Redes de Distribuição de Baixa Tensão | por |
| Palavras-chave dc.subject | Controle Volt-Watt | por |
| Palavras-chave dc.subject | Controle Volt-VAr | por |
| Palavras-chave dc.subject | Perdas técnicas | por |
| Palavras-chave dc.subject | Custos operacionais | por |
| Palavras-chave dc.subject | Método de Monte Carlo | por |
| Palavras-chave dc.subject | Normas da ANEEL | por |
| Área de conhecimento (CNPq) dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA: TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA | eng |
| Área de conhecimento (CNPq) dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA: MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA | eng |
| Termo controlado dc.subject.other | Sistemas de energia elétrica - Controle | por |
| Termo controlado dc.subject.other | Veículos elétricos | por |
| Termo controlado dc.subject.other | Automóveis elétricos - Abastecimento de energia | por |
| Miniatura (endereço) dc.thumbnail.url | https://tede.ufam.edu.br/retrieve/81386/DISS_RaphaelNunes_PPGEE.pdf.jpg | * |
| Título dc.title | Estudo dos custos gerados em RDBTs sob operação conjunta de GDFV e VE sujeitos aos controles Volt-Watt e Volt-VAr | eng |
| Título alternativo dc.title.alternative | Study of the costs generated in LVDSs under the joint operation of PVDG and EVs subject to Volt-Watt and Volt-VAr controls | eng |
| Tipo de documento dc.type | Dissertação | eng |