Produção Distribuída nas Redes de Distribuição

1. Produção Distribuída nas Redes de Distribuição Previsão da Produção Distribuída Cláudio Monteiro Distribuição de Energia II 5º ano da LEEC - ramo de Energia (FEUP)

2. Previsão da PDTipos de previsão e sua utilidade • Previsão da produção (curto prazo) • Para optimização do despacho e pré-despacho • Previsão dos preços de energia no mercado • Manutenção dos sistemas de PD e da própria rede • Tipos de recursos • Eólicos, solares, hídricos • Tipos de Modelos • Modelos estatísticos, modelos físicos ou inteligência computacional (Fuzzy, ANN) • Escalas espaço-temporais e dados • Imagens de satélite • Inclusão de modelos digitais de terreno • Medidas locais

3. Previsão da PD • Eólica • séries temporais de medidas na próprio parque (local; previsão 0-3h) • séries temporais medidas em vários parques vizinhos – SCADA (escala regional ou nacional; previsão para 1-6 horas ) • NWP “Numerical Weather Prediction” - modelos usados para previsão meteorológica (escala continental; resolução 50 km; previsão semanal) • “Ensemble prediction forecasts” – previsão integrada de vários NWP simulando numa escala mundial (melhor previsão) • Modelos físicos usando orografia, rugosidade do terreno, obstáculos e séries temporais (escala regional; resolução 0.5-5 km; previsão para 1-2 dias) • Hídrica • Cobertura geográfica de pluviosidade obtida dos modelos NWP (previsão semanal) • Modelos de escoamento hídrológico usando orografia e características de permeabilidade do terreno (previsão de 1h a 1dia dependendo da área de escoamento). • Séries temporais de medidas de caudal (previsão 0-3h) • Solar • Cobertura geográfica de nebulosidade obtida dos modelos NWP (previsão semanal) e a partir de imagens de satélite (previsão diária). • Modelação dos efeitos do terreno (sombras, albedo, visibilidade)

4. Previsão da produção eólica

5. Previsão da produção eólica Exemplos de modelos e suas características

6. Previsão da produção eólicaModelos NWP Tipo de previsões do ECMWF – de 3 em 3 horas, para previsões inferiores a 3 dias, e de 6 em 6 horas para previsões superiores a 3 dias

7. Previsão da produção eólicaModelos NWP Previsão do modelo HIRLAM - dia 11/12/2003 (00UTC) para o dia 11/12/2003 (+06UTC) Previsão do INM – Instituto de meteorologia espanhol

8. Previsão da produção eólicaModelos NWP Previsão do modelo MM5 - dia 12/11/2004 Montalegre

9. Previsão da produção eólicaPerformance dos modelos de previsão

10. Previsão da produção eólicaQue informação existe numa série de vento? Autocorrelação em Padrela Autocorrelação parcial em Padrela Modelo Autoregressivo de 1ª ordem → Para os modelos de previsão basta utilizar o último valor conhecido

11. Previsão da produção eólicaQue informação existe numa série de vento? Experimentando vários modelos autoregressivos P(t)=Const + a1*P(t-6) + a2*P(t-6) + a3*P(t-9) +... MSE(%) 22,32% 22,10% 22,06% 22,06% Os benefícios de adicionar mais variáveis atrasadas ao modelo são mínimos

12. Erro na previsão da potência Previsão da produção eólicaPrevisão de Vento vs. Previsão de Potência Erro na previsão da velocidade PROBLEMÁTICO Para as redes de distribuição Para velocidades elevada, quando existem maiores problema, a previsão de potência dos modelos melhora Para velocidades de vento entre 5 e 13 m/s o erro (%) na previsão de potência dos modelos duplica relativamente ao erro na previsão da velocidade

13. Previsão da produção eólicaCaracterização da produção nacional Probabilidade de produção eólica em Portugal (dados do INEGI)

14. Previsão da produção eólicaCaracterização da produção nacional Zona Norte Variação em 10 min Zona Norte Variação em 20 min Variação média da produção (pu) na zona Norte de Portugal

15. Previsão da produção eólicaCaracterização da produção nacional Variação da velocidade do vento em Portugal em períodos de 12 h (dados do INEGI)

16. Previsão da produção eólicaCorrelação geográfica Correlação entre estações meteorológicas Escala geográfica de uma rede de distribuição (simultaneidade de regimes de vento em toda a área geográfica)