Resumo: Para garantir a operação contínua de uma microrrede, o planejamento proativo é essencial, principalmente ao contemplar possíveis eventos dinâmicos que alterem os cenários programados para a operação ilhada ou na transição do modo conectado para o modo ilhado. Este trabalho apresenta um modelo de programação matemática inovador para o fluxo de potência ótimo AC com restrições de segurança dinâmica, considerando dois cenários: o modo ilhado e a transição na desconexão da rede de distribuição. O modelo usa equações de sequência positiva para representar os recursos baseados em inversores para funções de formação e seguimento de rede, juntamente com um modelo de gerador síncrono de quarta ordem equipado com sistemas de excitação e controle de frequência. Eles avaliam a resposta dinâmica a eventos específicos, como curtos-circuitos, reduções na geração fotovoltaica, aumentos na demanda durante a operação ilhada e a própria transição. Esses eventos são tratados como imprevistos para o planejamento do dia seguinte, visando determinar condições operacionais que mantenham a microrrede em uma faixa operacional segura. As restrições de segurança dinâmica são aplicados a recursos energéticos distribuídos despacháveis, que reagem às variações da microrrede, considerando custos de geração e de oportunidade para minimizar a discrepância entre os pontos de operação planejados e os seguros. O modelo de programação matemática é implementado utilizando AMPL, e as soluções são obtidas através do solucionador de otimização não linear IPOPT. Os testes são realizados em uma versão adaptada da microrrede em desenvolvimento na Universidade Estadual de Campinas que inclui um gerador síncrono, geração fotovoltaica e um sistema de armazenamento de energia. Os resultados demonstram a eficácia do modelo em ajustar o despacho de geração para suportar eventos definidos e otimizar os recursos de geração, mesmo quando os limites não são atingidos Ver menos

Abstract: To ensure the continuous operation of a microgrid, proactive planning is essential, especially when contemplating possible dynamic events that alter the scheduled scenarios for the islanded operation or in the transition from connected to islanded mode. This work introduces an innovative mathematical programming model for the AC optimal power flow with dynamic security constraints, considering two scenarios: the islanded mode and the transition during disconnection from the distribution grid. This model uses positive-sequence equations to represent the inverter-based resources for grid-forming and grid-following roles, along with a fourth-order synchronous generator model equipped with excitation and frequency control systems. They assess the dynamic response to specific events such as short-circuits, decreases in photovoltaic generation, increases in load demand during the islanded operation, and the transition itself. These events are treated as unforeseen occurrences for the day-ahead planning, aiming to determine operational conditions that maintain the microgrid within a safe operational range. The dynamic security constraints are applied to dispatchable distributed energy resources, which react to variations in the microgrid, considering generation and opportunity costs to minimize the discrepancy between planned and secure operating points. The mathematical programming model is implemented using AMPL, and solutions are obtained through the nonlinear optimization solver IPOPT. The tests are conducted in an adapted version of the microgrid being developed at the University of Campinas that includes a synchronous generator, photovoltaic generation, and a battery energy storage system. Results demonstrate the model's effectiveness in adjusting generation dispatch to withstand defined events and optimizing generation resources, even when limits are not reached Ver menos