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https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846642
Título: | Dimensionamento otimizado de um sistema de armazenamento de energia para operação em microrrede com geradores diesel e redução de emissão |
Autor(es): | Oliveira, Ulisses Anastácio de |
Orientador(es): | Dias, Robson Francisco da Silva |
Palavras-chave: | Otimização Microrrede Armazenamento de energia |
Áreas de conhecimento da DGPM: | Engenharia elétrica |
Data do documento: | 2023 |
Editor: | Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
Descrição: | Apresenta-se, nesta dissertação, aspectos de sistemas de energia instalados a bordo de navios, configuraões de redes elétricas com armazenamento de energia, medidas de redução de emissões de poluentes, formulações de problemas de gerenciamento de potências e simulação de modelos de geradores síncronos e sistema de armazenamento em microrrede. São apresentadas abordagens, como despacho ótimo, unit commitment, demand side management, e técnicas de otimização, como programação linear (LP), programação linear inteira mista (MILP), particle swarm optimization (PSO) e programação não linear inteira mista (MINLP) para gerenciamento de potências em microrredes. Em relação à implementação são feitas duas formulações para gerenciamento de potências. A primeira, formulação MINLP, com o objetivo de executar balanço energético de geradores diesel e sistema de armazenamento em microrrede, com curva de demanda de potência de 24h, e obter a capacidade de armazenamento de energia para obtenção dos melhores perfis de potência visando redução de consumo de combustível e de emissões de gases de efeito estufa e demais poluentes. A segunda, formulação MILP, é executada considerandose os mesmos geradores diesel e capacidade de armazenamento obtida na primeira, com abordagem de otimização para cada valor de demanda separadamente, com vistas à operação real, por meio de otimizações sucessivas, de modo a obter o perfil de potência do armazenamento e dimensionar o conversor para ser usado em simulação. Quanto a dados obtidos, há redução de até 6% de consumo de combustível, redução de até 25% do tempo de operação dos geradores, além de apresentarem, em média, operação em regime otimizado durante 75% do período de operação. Os resultados da simulação demonstram validação das formulações utilizadas. |
Abstract: | This dissertation presents aspects of energy systems installed on board ships, configurations of electrical networks with energy storage, measures to reduce pollutant emissions, formulations of power management problems, and simulation of synchronous generator models and storage system in a microgrid. Approaches such as optimal dispatch, unit commitment, demand side management, and optimization techniques like linear programming (LP), mixed-integer linear programming (MILP), particle swarm optimization (PSO), and mixed-integer nonlinear programming (MINLP) for power management in microgrids are presented. Regarding implementation, two formulations for power management are made. The first, an MINLP formulation, aims to perform an energy balance of diesel generators and storage system in a microgrid, with a 24-hour power demand curve, and to obtain the energy storage capacity for achieving the best power profiles aiming at reducing fuel consumption and emissions of greenhouse gases and other pollutants. The second, a MILP formulation, is executed considering the same diesel generators and storage capacity obtained in the first, with an optimization approach for each demand value separately, aiming at real operation through successive optimizations, in order to obtain the power profile of the storage and size of the converter for use in simulation. As for the obtained data, there is a reduction of up to 6% in fuel consumption, a reduction of up to 25% in the operating time of the generators, and they operate, on average, in optimized regime during 75% of the operating period. The simulation results validate the formulations used. |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846642 |
Tipo: | Dissertação |
Aparece nas coleções: | Engenharia Naval: Coleção de Dissertações |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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