Impacto da resposta à demanda de consumidores de baixa tensão no desempenho de sistemas de distribuição

Abstract

Esta monografia apresenta uma análise comparativa de indicadores financeiros entre um sistema de distribuição de energia elétrica no modelo tarifário convencional e um sistema sob influência de resposta à demanda, considerando uma migração total dos consumidores residenciais de baixa tensão das faixas 2 e 3 para a modalidade tarifária branca. Os dados utilizados neste estudo foram obtidos mediante uma simulação computacional, aplicando como entrada as informações operacionais de uma subestação de uma empresa de distribuição do Rio Grande do Sul. Os parâmetros de operação foram extraídos de uma simulação de fluxo de potência com o auxílio do software PSL® DMS. A análise entre os indicadores é fundamentada pela alteração da curva de carga dos usuários cativos influenciada pela tarifa por período de uso, a qual cria uma tendência da redução de consumo pelo lado da demanda em períodos de elevação do custo da energia. A alteração da demanda pode ser interpretada através da matriz elasticidade. Foram utilizados nesta análise valores de elasticidade encontrados na literatura. O objetivo deste estudo é avaliar o potencial da resposta à demanda por período de uso e seu impacto no desempenho de um sistema de distribuição, constituído de uma subestação com 8 alimentados de média tensão. Os resultados obtidos indicam que há uma redução financeira significativa devido ao alívio de sobrecargas em elementos do sistema, possibilitando uma postergação dos investimentos em expansão do sistema de distribuição, sem comprometer o desempenho econômico e operacional através da migração de um maior número de usuários residenciais ao programa de resposta à demanda.

This monograph approaches a comparative analysis of financial indicators between a conventional tariff that do not change the price along the day and a time of use tariff (ToU) in an electric distribution network considering a total adhesion of low voltage consumers of ranges 2 and 3 to white modality. The data utilized in this study was obtained through a computational simulation applying as input the operational information of a substation located in Rio Grande do Sul, Brazil. The operational parameters were extracted of the output of a power flow simulation executed with the aid of PSL® DMS software. The analysis among indicators is based on the residential load profile modification influenced by the time of use tariff which creates a consumption reduction trend by the demand side management increasing the energy price when there is a higher demand. An alteration in energy demand in this case can be represented by an elasticity matrix that includes price elasticity concepts applied to a demand response program. In this essay it was utilized elasticity values based in literature. The main objective of this study is to evaluate the white tariff potential and its impact in an electricity distribution network performance, consisting of a substation with 8 medium voltage feeders. The results appoint to a significant costs reduction due to the relief of overloads in some network elements, allowing postponing expansion investments without compromising the operational and economical performance through a big adhesion of low voltage residential consumers to demand response program.