Uma análise de diferentes formulações de fluxo de potência ótimo

Abstract

Este trabalho descreve a análise da formulação matemática de vários problemas de planejamento da operação de sistemas elétricos de potência como problemas de otimização não linear, chamados de problemas de fluxo de potência ótimo (FPO). Os modelos de FPO considerados são: (a) minimização de perdas ativas na trans- missão, (b) minimização do corte de carga, (c) maximização do carregamento do sistema, (d) maximização da planicidade do perfil de tensão e (e) minimização das diferenças de magnitude de tensão. Para resolver o problema de FPO, métodos de pontos interiores são considerados, e as formulações matemáticas de dois algoritmos de pontos interiores são descritas em detalhes: (a) método primal-dual de barreira logarítmica (PDBL) e (b) método primal-dual preditor-corretor (PDPC). Os modelos de FPO e algoritmos de pontos interiores são implementados no programa PSOpt (Power System Optimizer), em linguagem MATLAB, e seus desempenhos avaliados com a ajuda dos sistemas teste IEEE de 30, 57, 118 e 300 barras. Aspectos de implementação computacional eficiente e características das soluções encontradas (perdas ativas na transmissão e perfil de tensão) são considerados. O trabalho descreve a implementação computacional eficiente das funções objetivo estudadas e avalia o impacto do modelo de carga ZIP na solução dos problemas de minimização de perdas ativas na transmissão e minimização da injeção de potência ativa na barra de folga. As análises numéricas buscam comparar as perdas na rede elétrica e os perfis de tensão associados, correspondendo às soluções para os problemas de minimização de perdas e otimização do perfil de tensão, considerando ou não o modelo de carga ZIP.