Proteção, Controle e Otimização em Redes Elétricas Inteligentes

• Objetivos do Curso
• Conteúdo do Curso (Módulos Prof. Lucas Silveira)
  • Módulo 1: Métodos de otimização aplicados à SDEE - 10 h (5 aulas)
  • Módulo 2: Fluxo de potência ótimo e aplicações na rede de transmissão - 10 h (5 aulas)
  • Módulo 3: Fluxo de Potência Ótimo e aplicações na rede de distribuição - 10 h (5 aulas)
• Bibliografia
• Alunos Participantes da Disciplina
• Trabalhos Computacionais
• Seminários
• Links Importantes
• Calendário de Planejamento da disciplina

Objetivos do Curso

Explorar métodos e algoritmos de otimização aplicados nas fases de planejamento, operação e gestão da rede elétrica com foco na utilização de ferramentas computacionais e matemáticas modernas e no contexto de redes elétricas inteligentes, ou seja, explorando esquemas inovadores de interação entre os diferentes agentes que cooperam ou competem para a realização de processos próprios dos sistemas elétricos. Além disso, o curso visa capacitar os alunos a:

• Compreender os fundamentos de otimização e suas aplicações em problemas relacionados à engenharia elétrica.
• Compreender os fundamentos de modelagem matemática e computacional de sistemas elétricos de transmissão.
• Compreender os fundamentos de modelagem matemática e computacional de sistemas elétricos de distribuição.

Aplicar na resolução dos problemas propostos técnicas de machine learning, levando em consideração a estocasticidade desses sistemas, seja na aquisição de dados ou na intermitência das fontes geradoras da informação.

Realizar análises analíticas que gerem conhecimento inovador nos mais variados tipos de problemas relacionados à engenharia elétrica e seus processos de otimização, controle e proteção, com foco em sistemas elétricos de potência.

Conteúdo do Curso (Módulos Prof. Lucas Silveira)

Módulo 1: Métodos de otimização aplicados à SDEE - 10 h (5 aulas)

• Algoritmos de otimização clássica:
  • Programação Linear.
  • Programação Linear Inteira Mista.
  • Programação Não Linear e Convexa.
  • Programação estocástica.
• Heurísticas e meta-heurísticas:
  • Algoritmos Genéticos e Evolutivos.
  • Otimização por Enxame de Partículas.
  • Redes Neurais Artificiais.

Módulo 2: Fluxo de potência ótimo e aplicações na rede de transmissão - 10 h (5 aulas)

• Fluxo de Potência.
• Fluxo de Potência Ótimo.
• Fluxo de Potência Ótimo Linearizado.
• Aplicações:
  • Economic Dispatch, Unit Commitment e Market Clearing.
• Aplicando o PowerModels.jl para resolver problemas de otimização em sistemas de transmissão.

Módulo 3: Fluxo de Potência Ótimo e aplicações na rede de distribuição - 10 h (5 aulas)

• Aspectos gerais dos sistemas de distribuição.
• Modelando sistemas de distribuição com OpenDSS.
• Aplicando o PowerModelsDistribution.jl para resolver problemas de otimização em sistemas de distribuição.
• Aplicações:
  • Alocação eficiente de Recursos Energéticos Distribuídos (RED).
  • Gerenciamento de RED e Microrredes.
  • Recomposição e reconfiguração da rede elétrica.
  • Gerenciamento pelo lado da demanda e prestação de serviços ancilares.
  • Sistemas de Energia Transativos.

Bibliografia

No Módulo 1 será utilizado como referência:

• Optimization in Engineering: Models and Algorithms. Ramteen Sioshansi and Antonio J Conejo. Springer, 2017. Capítulos 2, 3, 4, 5.

No Módulo 2 será utilizado como referência:

• Power Systems Operations. Antonio J. Conejo and Luis Baringo. Springer, 2018. Capítulos 4, 5, 6, 7.

No Módulo 3 será utilizado como referência:

• Distribution System Modeling and Analysis. William H. Kersting. CRC Press, 2012. Capítulos 1, 2, 3, 4, 5.
• Documentação do OpenDSS: https://opendss.epri.com/
• O artigo: “PowerModelsDistribution.jl: An Open-Source Framework for Exploring Distribution Power Flow Formulations” de autoria de Lucas Silveira, et al. publicado na revista IEEE Transactions on Power Systems, vol. 36, no. 5, pp. 4300-4311, Sept. 2021.
• Documentação do PowerModelsDistribution.jl: lanl-ansi.github.io/PowerModelsDistribution.jl

Alunos Participantes da Disciplina

| # | Nome | Situação | | — | —- | ——– |

Trabalhos Computacionais

• Trabalho 1.
• Trabalho 2.

Seminários

• Tema 1.
• Tema 2.

Links Importantes

• JuMP
• PowerModels.jl
• PyOmo
• Documentação do OpenDSS
• PyDSSDirect
• PyDSSInterface

Calendário de Planejamento da disciplina