Metodologias para a análise de impactos emergentes na qualidade de energia dos modernos sistemas de distribuição de energia elétrica

Resumo

Os modernos sistemas de distribuição de energia elétrica (MSDEE) estão migrando de uma estrutura passiva não supervisionada para uma estrutura ativa supervisionada devido à introdução de geradores distribuídos, dispositivos de medição e monitoramento distribuídos, e novos tipos de cargas, como veículos elétricos e eletrodomésticos eletrônicos modernos. As mudanças se estendem não apenas à rede da concessionária (e.g., monitoramento intensivo da rede), mas também aos dispositivos dos consumidores (e.g., eletrodomésticos modernos empregando eletrônica de potência, geradores fotovoltaicos, veículos elétricos). Apesar de muitas vantagens técnicas (e.g., redução de perdas, aumento da eficiência energética) e ambientais (e.g., redução do nível de poluição do ar), tais avanços podem criar impactos negativos na qualidade da energia (QE) dos sistemas de distribuição (e.g., aumento na emissão de harmônicas em frequências elevadas por dispositivos baseados em eletrônica de potência, elevação da tensão de neutro devido à conexão de grandes cargas desequilibradas, flutuação de tensão devido à variação da potência produzida por geradores fotovoltaicos, etc.). O cenário acima tem chamado a atenção de concessionárias de distribuição em todo o mundo, principalmente devido à falta de informação sobre como tratar os novos problemas de QE. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto é desenvolver métodos para caracterizar detalhadamente os novos problemas de QE e determinar a extensão de seus impactos nos MSDEE. A fim de atingir este objetivo, novas metodologias serão desenvolvidas para análise e entendimento de cada problema de QE baseado em simulações computacionais e estudos analíticos, bem como em medições em laboratório e em campo. O desenvolvimento destas metodologias e caracterização detalhada dos novos problemas de QE potencialmente auxiliará as concessionárias distribuidoras na redução do escopo de estratégias utilizadas para solucionar tais problemas, no estabelecimento adequado de responsabilidades para as partes envolvidas e na prevenção dos impactos produzidos nas redes elétricas. É importante ressaltar que parte desta pesquisa será desenvolvida em colaboração com o grupo de pesquisa em sistemas de potência liderado pelo Prof. Wilsun Xu (Fellow do IEEEE e especialista na área de qualidade de energia) da Universidade de Alberta (UofA), Canadá. Além do apoio estratégico, esta colaboração permitirá que o candidato acesse um grande número de dados e medições de laboratório e de campo para serem utilizadas neste projeto. (AU)