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

Previsão da PD Tipos 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

Previsão da PD Eólica Hídrica Solar 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)

Previsão da produção eólica

Previsão da produção eólica Exemplos de modelos e suas características

Previsão da produção eólica Modelos 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

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

Previsão da produção eólica Modelos NWP Previsão do modelo MM5 - dia 12/11/2004 Montalegre

Previsão da produção eólica Performance dos modelos de previsão

Previsão da produção eólica Que 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

Previsão da produção eólica Que 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% Os benefícios de adicionar mais variáveis atrasadas ao modelo são mínimos

Previsão da produção eólica Previsão de Vento vs. Previsão de Potência Erro na previsão da potência Erro na previsão da velocidade Para velocidades elevada, quando existem maiores problema, a previsão de potência dos modelos melhora PROBLEMÁTICO Para as redes de distribuição 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

Previsão da produção eólica Caracterização da produção nacional Probabilidade de produção eólica em Portugal (dados do INEGI)

Previsão da produção eólica Caracterização 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

Previsão da produção eólica Caracterização da produção nacional Variação da velocidade do vento em Portugal em períodos de 12 h (dados do INEGI)

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