Simulação em tempo-real para estudos de estabilidade, controle e proteção de redes elétricas em alto-mar

Resumo

A exploração de petróleo e gás natural em alto-mar, atividade que contribui expressivamente para a matriz energética nacional, é realizada a partir de plataformas. Tais plataformas operam de forma isolada, e o suprimento de energia elétrica para manter o funcionamento dos processos embarcados é realizado por sistemas de turbina a gás dispostos na plataforma. A operação dos geradores a gás resulta em emissões significativas de gases de efeito estufa pelo setor petrolífero, o que tem motivado estudos sobre alternativas para reduzir tais emissões. As soluções mais promissoras compreendem o uso de linhas de transmissão para conexão com o sistema elétrico da costa, uso de geradores eólicos em conjunto com sistemas de armazenamento de energia e uso de navios denominados powerhub. Entretanto, a adoção de tais alternativas implica em desafios operativos sob a perspectiva energética, elétrica e dinâmica do sistema. Neste contexto, o presente projeto tem como objetivo avaliar os desafios técnicos para implantação de determinadas topologias de redes elétricas em alto-mar. Para tanto, serão realizadas simulações em tempo real com conversores e máquinas elétricas reais inseridas no laço de simulação. Como resultado, espera-se: enumerar os requisitos para análise de viabilidade técnica de diferentes topologias de redes elétricas em alto-mar; levantar modelos de simulação das redes consideradas para estudos de controle e estabilidade; propor algoritmos de controle específicos para cada rede elétrica analisada; determinar os requisitos de proteção contra faltas elétricas; e propor algoritmos de proteção específicos. A partir das simulações em tempo real, garante-se que os resultados obtidos sejam aplicáveis a sistemas reais. (AU)