A suplementação de eletricidade externa para microredes isoladas em áreas de serviço de rodovias é frequentemente estabelecida sob tarifação de eletricidade em camadas baseada no consumo energético acumulado, onde os preços marginais aumentam de forma descontínua uma vez ultrapassados os limites das camadas. Este mecanismo transforma o comportamento de despacho de baterias e pode alterar o dimensionamento de armazenamento economicamente ótimo. Este artigo propõe uma estrutura unificada de otimização de planejamento–operação para microredes eólicas–fotovoltaicas–baterias que determina conjuntamente a capacidade de armazenamento e o agendamento horário, enquanto impõe equilíbrio de potência, dinâmicas do estado de carga da bateria e custos de liquidação em camadas. Ao introduzir variáveis de alocação de energia em camadas e restrições de limite de camada, a regra de liquidação não linear é reformulada em uma estrutura equivalente piecewise-linear, levando a um modelo de programação linear inteira mista (MILP) que pode ser resolvido usando solucionadores de otimização padrão. Um estudo de caso anual ponderado por estação usando quatro dias sazonais típicos revela comportamentos críticos de despacho entre as camadas, onde os horários de carregamento–descarregamento mudam perto das fronteiras das camadas e as compras de eletricidade externa são ativamente suprimidas de entrar em camadas de preços mais altos. A estrutura proposta quantifica o valor de evitar prêmios de armazenamento e fornece uma ferramenta prática de suporte à decisão para o dimensionamento e operação de microredes de áreas de serviço isoladas cientes do risco de prêmios.
Shi et al. (Mon,) estudaram essa questão.