Programa de resposta à demanda baseado em preços aplicado a consumidores de baixa tensão

Abstract

O incremento nos padrões de consumo de energia elétrica e o fácil acesso a diversas tecnologias eletroeletrônicas têm contribuído para a superação anual dos índices de consumo de eletricidade. Tendo em vista que esse insumo ainda não é economicamente armazenável em larga escala, se faz necessário manter o equilíbrio em tempo real entre a oferta/demanda mais perdas. Entretanto, a maioria dos consumidores brasileiros atendidos em baixa tensão paga tarifas baseadas nos custos médios, os quais ocultam os efeitos da alta concentração de consumo de eletricidade em determinados horários do dia. Nesse contexto, o presente estudo analisa o impacto que Programas de Resposta à Demanda (PRD), baseado em tarifas com diferenciação horária, exercem sobre o desempenho dos sistemas de distribuição. A metodologia proposta utiliza o conceito de elasticidade-preço da demanda de energia elétrica, por meio de uma abordagem matricial e permite representar diferentes tipos de consumidores. A partir de uma análise de sensibilidade dos estudos de casos, verificou-se a influência dos parâmetros que compõem as equações do PRD proposto. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos numéricos usando uma versão modificada do sistema teste IEEE de 34 nós. A análise de sensibilidade entre os estudos de caso apresentou uma avaliação do percentual de adesão dos consumidores, bem como o comportamento das perdas ativas mensais e do perfil de tensão. Os resultados obtidos no presente estudo evidenciam a validade da abordagem proposta, a partir de uma formulação simplificada, além de demonstrar a potencial aplicabilidade a casos reais.

Power consumption behavior increase and easy access to electroelectronics technologies had contributed to annual power consumption rates surpass. As there is not yet an economically sustainable way to store electric power it is necessary to maintain the balance between offer and power demand (considering losses). Brazilian customers majority supplied in low voltage are charged by its mean power consumption masking peak consumption in certain periods of the day. Within this reality the present work analysis the impact of Demand Response Programs (DRP) using Time-Of-Use tariff (TOU) over the power distribution system’s performance. The proposed methodology applies the concept of Price Elasticity demand and uses the representation of different consumers’ types in a matrix approach. The DRP parameters’ variation impact was checked using a sensitivity analysis. In order to evaluate the performance of the proposed model numerical studies were done using the IEEE 34 modified node test feeder. A sensitivity analysis among the case studies presents the customers adherence percentage and the monthly active power losses and voltage profile. The methodology's results besides supporting the proposal approach from a simplified formulation show the potential use on real cases.