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Tipo do documento: Dissertação
Título: Metodologia para cálculo de um índice de segurança energética em sistemas elétricos com fontes renováveis e armazenamento de energia
Título(s) alternativo(s): Modeling and dynamic analysis of a wind farm equipped with DFIG generators in a subtransmission network using PSCAD/EMTDC.
Autor: FREITAS, Raiane Rodrigues 
Primeiro orientador: LIMA, Shigeaki Leite de
Primeiro coorientador: BARCELOS , Silvangela Lilian da Silva Lima
Primeiro membro da banca: LIMA, Shigeaki Leite de
Segundo membro da banca: BARCELOS, Silvangela Lilian da Silva Lima
Terceiro membro da banca: LEITE NETO, Pedro Bezerra
Quarto membro da banca: SANTOS JUNIOR, Bartolomeu Ferreira dos
Resumo: A crescente complexidade dos sistemas elétricos, aliada ao avanço da inserção de fontes renováveis intermitentes, impõe novos desafios à avaliação da segurança energética. Este trabalho propõe um Índice de Segurança Energética que integra indicadores probabilísticos e estruturais amplamente consolidados na literatura, entre eles Loss of Load Probability e Expected Energy Not Supplied, entre outros. Este índice deve permitir avaliar simultaneamente aspectos de confiabilidade e concentração da matriz. Além disso, o índice visa capturar o efeito da diversificação tecnológica na segurança de sistemas elétricos. A metodologia utilizada baseia-se em Simulação de Monte Carlo Estacionária para estimativa das métricas probabilísticas de confiabilidade, utilizou-se o método da entropia de Shannon para a definição objetiva dos pesos das variáveis que compõem o índice. O modelo é aplicado ao sistema IEEE 14 barras, utilizado como sistema de referência, sob diferentes cenários de composição da matriz elétrica. As análises consideram variações na penetração de geração fotovoltaica, inclusão de geração eólica, presença de BESS e distintos níveis de carregamento, permitindo avaliar a sensibilidade do sistema a diferentes condições operativas e estruturais. Os resultados demonstram que a combinação de fontes despacháveis, renováveis e armazenamento apresentou os maiores valores do índice, dessa forma a maximização da segurança energética depende não apenas do aumento da participação renovável, mas do equilíbrio entre diversidade tecnológica, adequação de capacidade e flexibilidade operacional.
Abstract: The increasing complexity of electrical systems, coupled with the growing integration of intermittent renewable sources, poses new challenges to energy security assessment. This work proposes an Energy Security Index that integrates probabilistic and structural indicators widely consolidated in the literature, including Loss of Load Probability and Expected Energy Not Supplied, among others. This index should allow for the simultaneous evaluation of reliability and matrix concentration aspects. In addition, the index aims to capture the effect of technological diversification on the security of electrical systems.The methodology used is based on Stationary Monte Carlo Simulation for estimating probabilistic reliability metrics, and the Shannon entropy method was used for the objective definition of the weights of the variables that make up the index. The model is applied to the IEEE 14-bus system, used as a reference system, under different scenarios of electrical matrix composition. The analyses consider variations in photovoltaic generation penetration, inclusion of wind generation, presence of BESS, and different loading levels, allowing for the evaluation of the system’s sensitivity to different operational and structural conditions.The results demonstrate that the combination of dispatchable, renewable, and storage sources presented the highest index values; therefore, maximizing energy security depends not only on increasing the share of renewables but also on the balance between technological diversity, capacity adequacy, and operational flexibility.
Palavras-chave: segurança energética;
diversificação da matriz;
confiabilidade;
sistemas de armazenamento de energia;
energias renováveis;
energy security;
generation mix diversification;
reliability;
energy storage systems;
renewable energy.
Área(s) do CNPq: Engenharia Elétrica
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: FREITAS, Raiane Rodrigues. Metodologia para cálculo de um índice de segurança energética em sistemas elétricos com fontes renováveis e armazenamento de energia. 2026. 79 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2026.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6949
Data de defesa: 27-Mar-2026
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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