O impacto do carregamento de veículos elétricos (VE) na tensão dos nós de um sistema de distribuição pode ser significativo. Este estudo utiliza o modelo IEEE33 para avaliar como diferentes cargas de VE afetam os desvios de tensão em um sistema de distribuição. As simulações são realizadas no MATLAB/Simulink, e os resultados são analisados para entender os efeitos de diferentes cenários de carregamento.

Configuração da Simulação

O modelo IEEE33 é implementado no Simulink, e os desvios de tensão são avaliados em diferentes condições de carga. O código MATLAB abaixo ilustra a configuração da simulação:

        ```

            % Carregando dados de referência
            load('carga_referencia.mat','P_referencia','Q_referencia');
            
            % Configurando parâmetros do sistema
            sistema = configure_system(IEEE33, P_referencia, Q_referencia);
            
            % Executando cálculo de fluxo de potência
            resultado = calcular_fluxo_de_potencia(sistema);
            
            % Plotando tensões nos nós
            figure;
            plot(resultado.tensao_nos,'r--o');
            hold on;

        

Este código gera um gráfico das tensões nos nós do sistema sem a presença de cargas de VE. Observa-se que a tensão no nó 18 (representando uma área residencial) varia significativamente.

Impacto de Diferentes Níveis de Penetração de VE
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Para avaliar o impacto de diferentes níveis de penetração de VE, utilizamos um modelo de carga que simula a inserção de VE em diferentes pontos do sistema. O exemplo abaixo utiliza um modelo de carga com 20% de penetração:

 
            ```

                % Selecionando aleatoriamente 5 nós para carregadores
                nodos_carregadores = randperm(33,5);
                
                % Atribuindo carga de VE
                carga_ev = P_referencia + 0.2*randn(33,1).*P_referencia;
                sistema.nos(nodos_carregadores,3) = sistema.nos(nodos_carregadores,3) + carga_ev(nodos_carregadores);
            

Aqui, a carga de VE é adicionada de forma aleatória, utilizando uma distribuição normal para simular a variação temporal na demanda de carregamento. Isso permite avaliar como diferentes patamares de carga afetam os desvios de tensão.

Comparação entre Modos de Carregamento

Para comparar os modos de carregamento descontrolado e controlado, utilizamos os seguintes códigos:

        ```

            % Modo descontrolado
            tensao_descontrolada = simular_carregamento_descontrolado(sistema);
            
            % Modo controlado
            [tensao_controlada, programa_de_carregamento] = carregamento_otimizado(sistema, @(x) fmincon(@funcao_objetivo, x, [], [], [], [], lb, ub, @restricoes));

        

O modo controlado utiliza um algorimto de otimização para redistribuir a carga de VE durante períodos de menor demanda, reduzindo os desvios de tensão. Os resultados indicam que a tensão nos nós pode ser mantida dentro de limites aceitáveis utilizando estratégias de carregamento inteligente.

Manuseio de Dados
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Os resultados das simulações são salvos em arquivos .mat para posterior análise. O código abaixo ilustra como salvar e carregar os dados:

 
            ```

                % Salvando os dados
                save(sprintf('tensao_%s.mat', datestr(now, 'ddmmyyyy_HHMM')), 'dados_tensao', 'cargas_ve');
                
                % Carregando e processando os dados
                lista_de_arquivos = dir('tensao_*.mat');
                for k = 1:length(lista_de_arquivos)
                    dados = load(lista_de_arquivos(k).name);
                    desvios(k,:) = std(dados.dados_tensao);
                end
            

Esses dados permitem analisar como os desvios de tensão se comportam ao longo do tempo e em diferentes condições de carregamento.

Conclusão

A análise demonstra que, sem estratégias de carregamento inteligente, a presença de VE pode causar desvios significativos de tensão nos nós do sistema. No entanto, utilizando algoritmos de otimização, é possível reduzir esses desvios e garantir um funcionamento mais estável do sistema de distribuição.