Determinação e valorização da região de flexibilidade na Interface TSO-DSO

Abstract

O objetivo da presente dissertação consiste em desenvolver e aplicar uma metodologia para a determinação da região de flexibilidade providenciada por fontes de energia renováveis (RES) presentes na rede de distribuição. O estudo surge como resposta às crescentes necessidades de descarbonização dos sistemas de energia,otimização da operação da rede elétrica e capacidade de resposta a contingências na mesma. Inicialmente é desenvolvida uma metodologia que quantifica a flexibilidade existente numa rede para um determinado ponto da rede e para um instante temporal definido.Esta é aplicada a uma rede IEEE de 9 barramentos onde é estabelecida a região de flexibilidade na interface TSO-DSO (TransmissionSys-tem Operator-Distribution System Operator) e avaliado o impacto na mesma,face a alterações na rede.Posteriormente é desenvolvida a metodologia a ser aplicada no horizonte do planeamento operacional (24 horas -day ahead)seguindo diferentes métricas de valorização da região de flexibilidade na interface TSO-DSO como função objetivo. As métricas utilizadas são o custo nivelado de energia, perdas de potência ativa de origem técnica e tempo de ativação da flexibilidade ramp rate.Esta nova metodologia é aplicada a uma rede IEEE de 14 barramentos.Os resultados obtidos para ambos os estudos de caso permitem concluir que a metodologia revelou robustez e competência na valorização da região de flexibilidade para o horizonte de planeamento operacional.

The objective of this Thesis is to develop and apply a methodology to de-termine the region of flexibility provided by renewable energy sources (RES) pre-sent in the distribution network. The study emerges as a response to the growing needs for decarbonization of the energy systems, optimization of the electrical grid operation and it’s ability to respond to contingencies.Initially, a methodology is developed to quantify the existingflexibility in agiven point of the network and time instant. The methodology is applied to an IEEE 9 bus network where it isestablished the flexibility region at the TSO-DSO interface(Transmission System Operator-Distribution System Operator)and it is evaluated the impact to the same in the face of changes in the grid.Afterwards it is developed a methodology to be applied in the operational planning horizon (24 hours -day ahead) following different metrics for valuing the flexibility region at the TSO-DSO interface, as an objective function. The metrics used are the levelized cost of energy,technical active power losses and acti-vation time of the flexibility, ramp rate.This new methodology is applied to an IEEE 14 bus network.The results obtained for both case studies allow us to conclude that the methodology showed robustness and competence in valuing the region of flexibility for the operational planning horizon.