Transcript Previsão de consumos
Slide 1
Caracterização de consumos
Diagramas de carga
Cláudio Monteiro
Distribuição de Energia II
5º ano da LEEC - ramo de Energia
(FEUP)
Slide 2
Diagramas de carga de consumidores
Tipos de diagramas
Diagramas de potência diários
servem para caracterizar o diagrama diários
completos de consumo agregado
A agregação é fácil mas requer muitas classes de
diagramas (diferentes dias e tipos de consumo)
Diagramas de energia mensal
Servem para prever a facturação de cada consumidor
Podem ser ajustados por variáveis explicadoras
(temperatura prevista, antiguidade do consumidor,
variáveis económicas, etc.)
Diagramas anuais de ponta mensal
Servem para prever a ponta de consumos agregados
A agregação requer o conhecimento de factores de
simultaneidade
Slide 3
Diagramas de carga
Diagrama diário da potência
70
P (kW)
65
60
55
50
45
40
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
hora
Slide 4
Diagramas de carga
Variação do diagrama diário da potência ao longo do mês
75000
P (kW)
70000
65000
semana
60000
55000
50000
45000
fim-de-semana
40000
35000
30000
0:00
4:48
9:36
14:24
19:12
0:00
hora
Slide 5
Diagramas de carga
Diagrama anual da energia mensal
Energia (MWh)
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
mês
12
Slide 6
Diagramas de carga
Diagrama anual da ponta mensal
Ponta (kW)
80
75
70
65
60
55
50
0
2
4
6
8
10
mês
12
Slide 7
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
Por tipo de consumidor
Campanha de medidas para um vasto conjunto de
consumidores e dias
Formar grupos de diagramas típicos e relacioná-los com
informação comercial
Partindo da informação comercial identificar o diagrama típico
e a incerteza
Agregar consumidores pelos seus diagramas típicos e
correspondentes incertezas
Por tecnologia de consumo
Caracterizar o diagrama de consumo típico de cada tecnologia
de consumo
Estimar a potência instalada para cada tecnologia e prever o
correspondente diagrama
Agregar os diagramas resultantes de cada tecnologia para
cada consumidor
Agregar os diagramas para todos os consumidores
Slide 8
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
Por tipo de consumidor
Por tecnologia de consumo
Slide 9
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
C las s e s (fu zzy C lu ste rin g )
120
100
80
2
1
3
60
40
4
5
20
6
0
0
5
10
15
20
h o ra
Caracterização de diagramas
por tecnologia de consumo
Caracterização de diagramas
por tipo de consumidor
Slide 10
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Slide 11
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Slide 12
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Útil para agregar
consumos das várias
tecnologias.
Slide 13
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Útil para prever a evolução do consumos
resultante da difusão das várias tecnologias.
Slide 14
Diagramas de carga de consumidores
Por tipo de consumidor
Domésticos com baixa Pc
Outros Domésticos
Industriais
Nocturnos
Slide 15
Diagramas de carga de consumidores
Caracterização dos diagramas
Forma do diagrama
tipo de consumidores (doméstico, comercial, etc.)
Ciclo semanal (dia da semana; fim de semana)
Relacionado com o tipo de tarifa (longas, médias
ou curtas utilizações; bi ou tri-horário, etc.)
É necessário normalizar o diagrama,
dividindo pela energia
Energia do diagrama
Relacionado com a potência contratada,
usando o factor de utilização da potência
contratada
Slide 16
Diagramas de carga de consumidores
Normalização dos diagramas
70
P (kW)
60
Diagramas diários
De potência
W=2787,899 MWh
50
40
W=2338,942 MWh
30
20
0,025
10
0
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
0,02
12:00
P/W (kW/kWh)
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
0,015
Diagramas diários
normalizados
Área=1
0,01
0,005
0
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
hora
Slide 17
Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
(M W )
Diagram a de c arga em 1
factor de vazio
30
f0
Pmax = 25
25
20
Pmin
Pmax
5
0 .2
25
15
10
Representa a ordem de grandeza
relativa da potência de vazio
relativamente à ponta.
Pmin = 5
5
0
0
2
4
6
10 12 14 16 18 20 22 24 (h)
8
factor de carga
(M W )
área
Diagram a de c arga em 1
24
30
W
Pmax = 25
25
P ( t ) dt
317 . 5 MWh
t0
20
15
10
W=317.5 MWh
5
Pmed
W
T
f
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 (h)
317 . 5
13 . 229 MW
24
Pmed
Pmax
13 . 229
25
Representa a ordem de grandeza
relativa da potência média
relativamente à ponta.
0 . 529
Slide 18
Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
factor de utilização
(M W )
D iagram a de c arga do s is tem a
60
área
Pi
24
W
50
P
1 2
( t ) dt 557 . 5 MWh
t0
40
30
Pmed
20
W
T
557 . 5
23 . 229 MW
24
W=557.5 MWh
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 (h)
fi
Pmed
Pi
23 . 229
3 20
0 . 387
Representa a potência média (ou
energia) com a potência instalada.
Slide 19
Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
factor de diversidade e de simultaneidade
(M W )
D iagram a de c arga do s is tem a
45
Pmax 1+2 = 40
40
35
30
Pmax 1 = 25
Pmax 2 = 20
25
20
n
15
P
max i
10
fd
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 (h)
Útil para agregar diagramas de pontas.
i 1
25 20
Pmax
fs
1
fd
1 . 125
40
1
1 . 125
0 . 89
Caracterização de consumos
Diagramas de carga
Cláudio Monteiro
Distribuição de Energia II
5º ano da LEEC - ramo de Energia
(FEUP)
Slide 2
Diagramas de carga de consumidores
Tipos de diagramas
Diagramas de potência diários
servem para caracterizar o diagrama diários
completos de consumo agregado
A agregação é fácil mas requer muitas classes de
diagramas (diferentes dias e tipos de consumo)
Diagramas de energia mensal
Servem para prever a facturação de cada consumidor
Podem ser ajustados por variáveis explicadoras
(temperatura prevista, antiguidade do consumidor,
variáveis económicas, etc.)
Diagramas anuais de ponta mensal
Servem para prever a ponta de consumos agregados
A agregação requer o conhecimento de factores de
simultaneidade
Slide 3
Diagramas de carga
Diagrama diário da potência
70
P (kW)
65
60
55
50
45
40
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
hora
Slide 4
Diagramas de carga
Variação do diagrama diário da potência ao longo do mês
75000
P (kW)
70000
65000
semana
60000
55000
50000
45000
fim-de-semana
40000
35000
30000
0:00
4:48
9:36
14:24
19:12
0:00
hora
Slide 5
Diagramas de carga
Diagrama anual da energia mensal
Energia (MWh)
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
mês
12
Slide 6
Diagramas de carga
Diagrama anual da ponta mensal
Ponta (kW)
80
75
70
65
60
55
50
0
2
4
6
8
10
mês
12
Slide 7
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
Por tipo de consumidor
Campanha de medidas para um vasto conjunto de
consumidores e dias
Formar grupos de diagramas típicos e relacioná-los com
informação comercial
Partindo da informação comercial identificar o diagrama típico
e a incerteza
Agregar consumidores pelos seus diagramas típicos e
correspondentes incertezas
Por tecnologia de consumo
Caracterizar o diagrama de consumo típico de cada tecnologia
de consumo
Estimar a potência instalada para cada tecnologia e prever o
correspondente diagrama
Agregar os diagramas resultantes de cada tecnologia para
cada consumidor
Agregar os diagramas para todos os consumidores
Slide 8
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
Por tipo de consumidor
Por tecnologia de consumo
Slide 9
Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
C las s e s (fu zzy C lu ste rin g )
120
100
80
2
1
3
60
40
4
5
20
6
0
0
5
10
15
20
h o ra
Caracterização de diagramas
por tecnologia de consumo
Caracterização de diagramas
por tipo de consumidor
Slide 10
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Slide 11
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Slide 12
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Útil para agregar
consumos das várias
tecnologias.
Slide 13
Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo
Útil para prever a evolução do consumos
resultante da difusão das várias tecnologias.
Slide 14
Diagramas de carga de consumidores
Por tipo de consumidor
Domésticos com baixa Pc
Outros Domésticos
Industriais
Nocturnos
Slide 15
Diagramas de carga de consumidores
Caracterização dos diagramas
Forma do diagrama
tipo de consumidores (doméstico, comercial, etc.)
Ciclo semanal (dia da semana; fim de semana)
Relacionado com o tipo de tarifa (longas, médias
ou curtas utilizações; bi ou tri-horário, etc.)
É necessário normalizar o diagrama,
dividindo pela energia
Energia do diagrama
Relacionado com a potência contratada,
usando o factor de utilização da potência
contratada
Slide 16
Diagramas de carga de consumidores
Normalização dos diagramas
70
P (kW)
60
Diagramas diários
De potência
W=2787,899 MWh
50
40
W=2338,942 MWh
30
20
0,025
10
0
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
0,02
12:00
P/W (kW/kWh)
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
0,015
Diagramas diários
normalizados
Área=1
0,01
0,005
0
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
hora
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Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
(M W )
Diagram a de c arga em 1
factor de vazio
30
f0
Pmax = 25
25
20
Pmin
Pmax
5
0 .2
25
15
10
Representa a ordem de grandeza
relativa da potência de vazio
relativamente à ponta.
Pmin = 5
5
0
0
2
4
6
10 12 14 16 18 20 22 24 (h)
8
factor de carga
(M W )
área
Diagram a de c arga em 1
24
30
W
Pmax = 25
25
P ( t ) dt
317 . 5 MWh
t0
20
15
10
W=317.5 MWh
5
Pmed
W
T
f
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 (h)
317 . 5
13 . 229 MW
24
Pmed
Pmax
13 . 229
25
Representa a ordem de grandeza
relativa da potência média
relativamente à ponta.
0 . 529
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Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
factor de utilização
(M W )
D iagram a de c arga do s is tem a
60
área
Pi
24
W
50
P
1 2
( t ) dt 557 . 5 MWh
t0
40
30
Pmed
20
W
T
557 . 5
23 . 229 MW
24
W=557.5 MWh
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 (h)
fi
Pmed
Pi
23 . 229
3 20
0 . 387
Representa a potência média (ou
energia) com a potência instalada.
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Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
factor de diversidade e de simultaneidade
(M W )
D iagram a de c arga do s is tem a
45
Pmax 1+2 = 40
40
35
30
Pmax 1 = 25
Pmax 2 = 20
25
20
n
15
P
max i
10
fd
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 (h)
Útil para agregar diagramas de pontas.
i 1
25 20
Pmax
fs
1
fd
1 . 125
40
1
1 . 125
0 . 89