As redes de energia modernas estão se desenvolvendo rapidamente devido à crescente penetração de fontes de energia renováveis, como a energia solar fotovoltaica e eólica. Espera-se que essa tendência aumente em um futuro próximo, como atestado pelos principais países em todo o mundo em seus compromissos com a produção de grande penetração de energia renovável.

Uma rede elétrica moderna, com sua dependência reduzida de energia não renovável, tem vantagens indiscutíveis em termos de salvaguardas ambientais, mas sua introdução não vem sem um custo.

As tecnologias de geração de energia renovável são altamente variáveis ​​e não totalmente despacháveis, resultando em novos desafios para o paradigma operacional do sistema de potência existente. Na verdade, quando recursos incontroláveis, como recursos de energia renovável, flutuam, As soluções clássicas de fluxo de energia ideal (OPF) podem fornecer políticas de geração de energia muito ineficientes que resultam em sobrecargas de linha e interrupções potencialmente em cascata.

O despacho OPF clássico é normalmente calculado com base em previsões simples de cargas esperadas e níveis de geração para a janela de tempo que se aproxima. Embora essas previsões possam ser bastante precisas para redes de energia tradicionais, eles podem ser altamente não confiáveis ​​no caso de geradores renováveis, explicando assim seu fracasso nessas últimas situações.

Apesar dos investimentos cada vez maiores, que são caros e estão sujeitos a várias limitações regulatórias e políticas, cortes de energia devido à incerteza introduzida pela geração de energia renovável ainda ocorrem com frequência. Essa situação mostra que uma estratégia baseada exclusivamente em investimentos em melhorias tecnológicas das linhas de transmissão e capacidade de geração controlável não é mais suficiente. Em vez de, filosofias de despacho radicalmente novas precisam ser concebidas para lidar com a incerteza crescente devido a flutuações imprevisíveis na produção de energias renováveis.

Um dos maiores desafios nas redes de energia de hoje é projetar uma política de despacho que minimize os custos de geração, ao mesmo tempo em que garante não violar as restrições de geração e transmissão para todos os valores admissíveis de energia renovável e demanda variável.

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD), Cingapura, CNR-IEIIT, Politecnico di Torino, Itália e Universidade Estadual da Pensilvânia, Os EUA propuseram uma nova estratégia de despacho probabilístico para redes de energia modernas que não apenas reduz o custo de geração e possivelmente a quantidade de gás de efeito estufa injetado na atmosfera, mas também garante que todas as restrições na rede de energia sejam satisfeitas, evitando sobrecarga e queda em cascata. Sua pesquisa foi publicada em Transações IEEE no controle de sistemas de rede .

Os pesquisadores propuseram um algoritmo aleatório baseado no novo conceito de cenário com certificados e relaxamentos convexos de problemas de fluxo de potência. A eficácia da solução proposta, conforme ilustrado na figura 1, mostra que é possível diminuir significativamente a probabilidade de violação da restrição sem um impacto significativo no custo nominal de geração de energia. Além disso, a abordagem se mostra muito eficiente do ponto de vista computacional.

"Uma das vantagens da abordagem probabilística buscada nesta pesquisa é evitar o conservadorismo associado aos métodos existentes. Em vez de exigir que as restrições da rede sejam satisfeitas para todos os valores possíveis de incerteza, ultrapassamos os limites e permitimos um pequeno risco bem definido de violação de restrição para desenvolver esta nova abordagem, "explicou o autor principal, Dr. Mohammadreza Chamanbaz, Pesquisador Sênior, SUTD.