Impacto da geração fotovoltaica nas receitas da distribuidora considerando a vida útil dos transformadores

dc.creatorBruno Randazzo Baroni
dc.date.accessioned2021-03-05T19:21:11Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:21:23Z
dc.date.available2021-03-05T19:21:11Z
dc.date.issued2020-12-14
dc.description.abstractRegulatory policies in favor of greater use of renewable energy sources, together with a significant increase of new facilities, drive a growing integration of distributed generation (DG) in distribution networks. For regulators to promote integration of DG in accordance with policy objectives, the impact of DG on different distribution costs must be identified and analyzed quantitatively. GD affects the planning and operation of the distribution network and, consequently, network costs may be higher or lower compared to a traditional network scenario. This thesis evaluates the effect of photovoltaic (PV) generation, with and without energy storage, on the aging of overhead distribution transformers and on the allowed revenue of utilities that defines tariff readjustments. A methodology based on the calculation of the depreciation rate of assets and replacement of transformers as a function of transformers’ aging is proposed. Different penetration levels of PV generation are considered by means of a probabilistic load flow using the Monte Carlo simulation method: load randomness, solar irradiation, location of the PV systems and ambient temperature are modeled. Three indexes are defined to represent the effects and lead the discussion. The network hosting capacity is analyzed in relation to overvoltage and overcurrent impacts. A real case study based on representative feeders of a distribution utility in the Southeast of Brazil is conducted by computer simulations. Results indicate that the effect of PV generation without energy storage increases revenue readjustments when penetration is over 30%. PV systems with storage reduce revenue readjustments in relation to the basic scenario. Overvoltages may limit PV generation at high penetration levels, overcurrents not being a major problem.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/35127
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectGeração de energia fotovoltaica
dc.subjectTransformadores elétricos
dc.subject.otherGeração fotovoltaica
dc.subject.otherEnvelhecimento do transformador
dc.subject.otherReceita permitida da distribuidora
dc.subject.otherReajuste tarifário de energia
dc.titleImpacto da geração fotovoltaica nas receitas da distribuidora considerando a vida útil dos transformadores
dc.title.alternativeImpact of photovoltaic generation on the allowed revenue of the utilities considering the lifespan of transformers
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Wadaed Uturbey da Costa
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4242054820928121
local.contributor.referee1Elizete Maria Lourenço
local.contributor.referee1Carlos Barreira Martinez
local.contributor.referee1Marcelo Azevedo Costa
local.contributor.referee1Victor Flores Mendes
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8287500609448744
local.description.resumoAs políticas regulatórias em favor de maior adoção de fontes de energia renováveis, juntamente com o aumento significativo de novas instalações, impulsionam uma integração crescente da geração distribuída (GD) em redes de distribuição. Para que os reguladores promovam a integração da GD de acordo com os objetivos da política, o impacto da GD nos diferentes custos de distribuição deve ser identificado e analisado quantitativamente. A GD afeta o planejamento e a operação da rede de distribuição, e, consequentemente, os custos de rede podem ser maiores ou menores em comparação com um cenário de rede tradicional. Nesse sentido, esta tese avalia o efeito da geração fotovoltaica (FV), com e sem armazenamento de energia, no envelhecimento dos transformadores aéreos de distribuição e na receita permitida das distribuidoras que impactam os reajustes tarifários. É proposta uma metodologia baseada no cálculo da taxa de depreciação e substituição de transformadores em função do envelhecimento dos transformadores. Diferentes níveis de penetração de geração FV são considerados por meio de um fluxo de carga probabilístico que usa o método de simulação de Monte Carlo: a aleatoriedade da carga, irradiação solar, localização dos sistemas fotovoltaicos e temperatura ambiente são modelados. Três índices são definidos para representar os efeitos e conduzir a discussão. A suportabilidade da rede é analisada em relação aos impactos de sobrecorrente nas linhas e à sotrensão nas barras de carga. Um estudo de caso real baseado em alimentadores representativos de uma concessionária de distribuição no Sudeste do Brasil é conduzido por simulações computacionais. Os resultados indicam que o efeito da geração FV sem armazenamento causa aumento no reajuste de receitas em penetrações superiores a 30%. Os sistemas FV com armazenamento causam redução do reajuste de receitas em relação ao cenário-base. As sobretensões podem limitar a geração FV em níveis de penetração elevados, não sendo as sobrecorrentes um grande problema.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4774-7262
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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