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Tipo do documento: Dissertação
Título: A inércia virtual como restrição operacional no despacho ótimo: uma abordagem com valoração implícita
Título(s) alternativo(s): Virtual inertia as an operational constraint in optimal dispatching: an approach using implicit valuation
Autor: SANTOS, Hadriel Reis 
Primeiro orientador: CASAS, Vicente Leonardo Paucar
Primeiro membro da banca: CASAS, Vicente Leonardo Paucar
Segundo membro da banca: SANTOS JUNIOR, Bartolomeu Ferreira dos
Terceiro membro da banca: FONSECA NETO, João Viana da
Resumo: A crescente participação de recursos energéticos baseados em conversores eletrônicos, como sistemas fotovoltaicos, parques eólicos e sistemas de armazenamento de energia, tem reduzido significativamente a inércia eletromecânica dos sistemas elétricos de potência, comprometendo a estabilidade de frequência e impondo novos desafios à operação em tempo real. Nesse contexto, a inércia virtual surge como uma alternativa tecnológica capaz de emular o comportamento inercial das máquinas síncronas por meio de estratégias de controle implementadas em conversores de potência. Esta dissertação propõe uma abordagem para a valoração econômica implícita da inércia virtual por meio de sua incorporação como restrição operacional em um problema de despacho ótimo de potência. O valor econômico desse recurso é obtido a partir do preço sombra associado à restrição de inércia, permitindo quantificar seu benefício marginal para a operação do sistema. A metodologia é implementada em ambiente computacional e validada por meio de estudos de caso no sistema teste IEEE de 14 barras. Os resultados demonstram que a abordagem proposta permite estimar de forma consistente o valor econômico da inércia virtual, contribuindo para a integração entre estabilidade de frequência, otimização da operação e análise econômica em sistemas elétricos com elevada participação de recursos baseados em conversores.
Abstract: The increasing penetration of converter-based energy resources—such as photovoltaic systems, wind farms, and energy storage systems—has significantly reduced the electromechanical inertia of electric power systems, compromising frequency stability and imposing new challenges on real-time operation. In this context, virtual inertia emerges as a technological alternative capable of emulating the inertial behavior of synchronous machines through control strategies implemented in power converters. This dissertation proposes an approach for the implicit economic valuation of virtual inertia by incorporating it as an operational constraint within an optimal power dispatch problem. The economic value of this resource is derived from the shadow price associated with the inertia constraint, allowing for the quantification of its marginal benefit to system operation. The methodology is implemented in a computational environment and validated through case studies using the IEEE 14-bus test system. The results demonstrate that the proposed approach enables a consistent estimation of the economic value of virtual inertia, contributing to the integration of frequency stability, operational optimization, and economic analysis in power systems with high penetration of converter-based resources.
Palavras-chave: inércia virtual;
despacho ótimo de potência;
preço sombra;
estabilidade de frequência;
sistemas elétricos de potência.
virtual inertia;
optimal power dispatch;
shadow price;
frequency stability;
electric power systems.
Área(s) do CNPq: Sistemas Elétricos de Potência
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: SANTOS, Hadriel Reis. A inércia virtual como restrição operacional no despacho ótimo: uma abordagem com valoração implícita. 2026. 110 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/7237
Data de defesa: 25-Ago-2026
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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