DINâMICA E CONTROLE DE SISTEMAS ELÉTRICOS E MICRORREDES COM FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA
DYNAMICS AND CONTROL IN POWER SYSTEMAS AND MICROGRIDS
Descrição:
Avanços na geração de energia elétrica por meio de fontes renováveis (por exemplo, solar e eólica) e o aumento do nível de sua inserção na rede elétrica, vem gerando novos desafios para assegurar a qualidade de energia, estabilidade e confiabilidade da operação, tanto da geração de energia renovável como do próprio sistema de distribuição e transmissão no qual ela está conectada. Boa parte destes desafios ocorre devido à natureza intermitente de grande parte das fontes de energia renovável como também da presença de novos componentes, como por exemplo, sistemas de armazenamento, inversores de tensão, etc.
Este projeto é um desdobramento do projeto de Pesquisa e Desenvolvimento com a COPEL DIS que propõe a implantação, monitoramento, controle e avaliação do desempenho da operação de uma minirrede de geração híbrida localizada no Campus Centro Politécnico da UFPR/Curitiba. A aquisição de um conjunto de painéis fotovoltaicos com capacidade de geração de 1 MWp é a base da minirrede, que contará com sistemas de monitoramento, medição e controle. Contará também com dispositivos de acumulação de energia elétrica que possibilitará parte dela operar no modo ilhado. Sua operação e análise servirá de base para desenvolvimentos avançados no setor.
Dentro deste contexto, destacamos o objetivo analisar a dinâmica de redes ou microrredes (ilhadas ou conectadas) compostas por fontes renováveis de energia, em particular, envolvendo aspectos de estabilidade, controle e simulação de transitórios elétricos/eletromagnéticos.
Além disso, microrredes são definidas com um grupo, controlado como um ambiente único, de recursos distribuídos de energia, podendo incluir fontes renováveis de energia e sistemas de armazenamento de energia. Isso tudo fornecendo energia para cargas locais e ou para o resto do sistema elétrico. São sistemas com diversas malhas de controle para suas fontes de energia, funcionando em vários níveis hierárquicos. Alguns são formadores de rede e mantém variáveis como tensão e frequência nos níveis desejados. Outros são seguidores de rede e funcionam como fonte de corrente controlada. Este ambiente é ideal para o desenvolvimento e aplicação de novos métodos de controle devido a sua complexidade e relevância no contexto atual, sendo este o segundo objetivo deste projeto. Tem-se também como meta a utilização do benchmark UFPR em seus estudos práticos.
Palavras chave: Minirredes, Recursos de Energia Distribuída, Painéis Fotovoltaicos, Sistemas de Armazenamento de Energia, Controle de Minirredes.
Parcerias
Parceria com COPEL DIS e com vários departamentos da UFPR, como os Departamentos de Engenharia Ambiental Engenharia Química, Física, Química e Arquitetura.
Projeto original
Desenvolvimento de Minirredes com Fontes de Energia Renováveis não Convencionais, COPEL DIS / ANEEL.
Avanços na geração de energia elétrica por meio de fontes renováveis (por exemplo, solar e eólica) e o aumento do nível de sua inserção na rede elétrica, vem gerando novos desafios para assegurar a qualidade de energia, estabilidade e confiabilidade da operação, tanto da geração de energia renovável como do próprio sistema de distribuição e transmissão no qual ela está conectada. Boa parte destes desafios ocorre devido à natureza intermitente de grande parte das fontes de energia renovável como também da presença de novos componentes, como por exemplo, sistemas de armazenamento, inversores de tensão, etc.
Este projeto é um desdobramento do projeto de Pesquisa e Desenvolvimento com a COPEL DIS que propõe a implantação, monitoramento, controle e avaliação do desempenho da operação de uma minirrede de geração híbrida localizada no Campus Centro Politécnico da UFPR/Curitiba. A aquisição de um conjunto de painéis fotovoltaicos com capacidade de geração de 1 MWp é a base da minirrede, que contará com sistemas de monitoramento, medição e controle. Contará também com dispositivos de acumulação de energia elétrica que possibilitará parte dela operar no modo ilhado. Sua operação e análise servirá de base para desenvolvimentos avançados no setor.
Dentro deste contexto, destacamos o objetivo analisar a dinâmica de redes ou microrredes (ilhadas ou conectadas) compostas por fontes renováveis de energia, em particular, envolvendo aspectos de estabilidade, controle e simulação de transitórios elétricos/eletromagnéticos.
Além disso, microrredes são definidas com um grupo, controlado como um ambiente único, de recursos distribuídos de energia, podendo incluir fontes renováveis de energia e sistemas de armazenamento de energia. Isso tudo fornecendo energia para cargas locais e ou para o resto do sistema elétrico. São sistemas com diversas malhas de controle para suas fontes de energia, funcionando em vários níveis hierárquicos. Alguns são formadores de rede e mantém variáveis como tensão e frequência nos níveis desejados. Outros são seguidores de rede e funcionam como fonte de corrente controlada. Este ambiente é ideal para o desenvolvimento e aplicação de novos métodos de controle devido a sua complexidade e relevância no contexto atual, sendo este o segundo objetivo deste projeto. Tem-se também como meta a utilização do benchmark UFPR em seus estudos práticos.
Palavras chave: Minirredes, Recursos de Energia Distribuída, Painéis Fotovoltaicos, Sistemas de Armazenamento de Energia, Controle de Minirredes.
Parcerias
Parceria com COPEL DIS e com vários departamentos da UFPR, como os Departamentos de Engenharia Ambiental Engenharia Química, Física, Química e Arquitetura.
Projeto original
Desenvolvimento de Minirredes com Fontes de Energia Renováveis não Convencionais, COPEL DIS / ANEEL.