Catalão, João Paulo da SilvaMatias, João Carlos de OliveiraSilva, Gerardo José Osório da2016-01-272016-01-272015http://hdl.handle.net/10400.6/3968Nowadays, the paradigm shift in the electricity sector and the advent of the smart grid, along with the growing impositions of a gradual reduction of greenhouse gas emissions, pose numerous challenges related with the sustainable management of power systems. The insular power systems industry is heavily dependent on imported energy, namely fossil fuels, and also on seasonal tourism behavior, which strongly influences the local economy. In comparison with the mainland power system, the behavior of insular power systems is highly influenced by the stochastic nature of the renewable energy sources available. The insular electricity grid is particularly sensitive to power quality parameters, mainly to frequency and voltage deviations, and a greater integration of endogenous renewables potential in the power system may affect the overall reliability and security of energy supply, so singular care should be placed in all forecasting and system operation procedures. The goals of this thesis are focused on the development of new decision support tools, for the reliable forecasting of market prices and wind power, for the optimal economic dispatch and unit commitment considering renewable generation, and for the smart control of energy storage systems. The new methodologies developed are tested in real case studies, demonstrating their computational proficiency comparatively to the current state-of-the-art.Hoje em dia, a mudança de paradigma do setor elétrico e o desenvolvimento da rede elétrica inteligente, em paralelo com as crescentes exigências para uma redução gradual das emissões de gases com efeito de estufa, apresentam inúmeros desafios relacionados com a gestão sustentável dos sistemas de energia elétrica. A indústria de energia elétrica nos sistemas insulares é profundamente dependente da importação de energia primária, nomeadamente de combustíveis fósseis, e também do comportamento do turismo sazonal, o qual influencia significativamente a economia local. Comparativamente ao sistema elétrico continental, o comportamento dos sistemas elétricos insulares é profundamente influenciado pela natureza estocástica dos recursos energéticos renováveis disponíveis. A rede elétrica insular é particularmente sensível aos parâmetros de qualidade do sistema elétrico, principalmente aos desvios de frequência e tensão, e a integração massiva do potencial renovável endógeno no sistema elétrico poderá afetar a fiabilidade e segurança do fornecimento de energia, pelo que deve ser dada peculiar atenção aos procedimentos de previsão e operação do sistema. Os objetivos da presente Tese incidem na criação de novas ferramentas de apoio à decisão, para a previsão fiável dos preços de mercado e da potência eólica, para o despacho económico e afetação ótima de unidades considerando a geração renovável, e para o controlo inteligente de sistemas de armazenamento de energia. As novas metodologias desenvolvidas são testadas em casos de estudo reais, demonstrando a sua proficiência computacional comparativamente ao atual estado da arte.engIndústria de energia eléctrica - Gestão sustentávelIndústria de energia eléctrica - Despacho económicoIndústria de energia eléctrica - Energias renováveisIndústria de energia eléctrica - Armazenamento de energiadoctoral thesis101482558