Estudo de técnicas de análise e tecnologias para o desenvolvimento de medidores inteligentes de energia com foco em microrredes residenciais

• Processo: 12/19375-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Luiz Carlos Pereira da Silva
• Beneficiário: Wesley Angelino de Souza
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/01690-2 - Desenvolvimentos tecnológicos para a proteção, análise, supervisão e automação dos sistemas elétricos do futuro, AP.TEM
• Assunto(s): Medidas elétricas Inteligência artificial Medidores inteligentes Microrredes de energia elétrica Microrredes inteligentes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: instrumentação | Inteligência Artificial | Medidas Elétricas | Medidor Inteligente | Microrredes Inteligentes | Modelagem de cargas | Medição e monitoração da energia elétrica

Resumo

Este projeto de pesquisa propõe o estudo de técnicas de monitoramento e gestão do consumo de energia elétrica com foco em instalações (consumidores) residenciais e comerciais para ser utilizado em medidores inteligentes, buscando realizar o detalhamento do consumo, identificando os impactos dos principais equipamentos na conta elétrica, bem como os horários de consumo e também apresentar estratégias de gerenciamento da energia elétrica.As principais motivações para os estudos propostos vêm das recentes discussões com relação ao que vem sendo chamado de redes inteligentes de energia e do crescente interesse no uso de sistemas de geração distribuída de pequeno porte (micro geração), tais como a redefinição dos medidores de tarifação de energia elétrica.Particularmente com relação ao sistema de medição e tarifação de energia, muito tem sido discutido sobre o que seria uma nova geração de medidores "inteligentes" de energia. No Brasil e em alguns outros países, considerando o contexto das instalações residenciais, as discussões indicam que os medidores inteligentes deveriam ter capacidade de: medição de energia em condições de fluxo bidirecional; comunicação com centrais de gerenciamento das concessionárias; tarifação horo-sazonal; conexão ou desconexão em função de sistema de pré-pagamento de conta. Tais funções representam um avanço bastante significativo no que diz respeito à tecnologia atual de medição de energia residencial, a qual se baseia em dispositivos passivos, com princípio de funcionamento eletromecânico e com captura manual dos dados, uma vez por mês, através da visita de funcionários das concessionárias de energia, na qual este observa e anota o valor apresentado no medidor. No entanto, algumas questões bastante importantes no contexto da medição e tarifação de energia, principalmente aquelas associadas à conservação e qualidade da energia elétrica não tem sido discutidas detalhadamente, com vistas à incorporação de novas funções aos medidores inteligentes. Se considerarmos as inúmeras publicações nacionais e internacionais com relação às influências de cargas não lineares ou do desbalanceamento de fases no sistema elétrico, era de se esperar que os novos medidores de energia fossem preparados para lidar com tais condições de forma bem determinada, evitando que em um futuro não muito distante, novas adaptações fossem necessárias ao parque de medidores. Destacando-se que a implementação de tais funcionalidades nos medidores requer a substituição de todo o parque de medidores instalados no país, por medidores eletrônicos, gerando custos de implementação bastante elevados para toda a sociedade.Além disto, vale ressaltar que a maioria das discussões (e funções) relacionadas aos chamados medidores inteligentes de energia tem preocupações explícitas do ponto de vista das concessionárias ou sistemas de gestão de energia centralizados. Desta forma, os consumidores continuariam sendo usuários passivos do dispositivo, ainda que provavelmente, sejam eles os financiadores da substituição dos medidores atuais pelos novos. O único benefício que se poderia esperar do ponto de vista do consumidor, seria a escolha por uma tarifa horo sazonal adequada ao seu perfil de consumo. Assim, este projeto propõe o estudo de técnicas de análise e tecnologias para o desenvolvimento de medidores inteligentes de energia, com foco em consumidores residenciais, as quais além de permitirem as funções básicas de gestão do sistema elétrico, tipicamente de interesse das concessionárias de energia, também apresentem ao consumidor funcionalidades avançadas que permitam a gestão do consumo e geração (caso existente) de energia na sua instalação. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SOUZA, WESLEY A.; MARAFAO, FERNANDO P.; LIBERADO, EDUARDO V.; SIMOES, MARCELO G.; DA SILVA, LUIZ C. P.. A NILM Dataset for Cognitive Meters Based on Conservative Power Theory and Pattern Recognition Techniques. JOURNAL OF CONTROL AUTOMATION AND ELECTRICAL SYSTEMS, v. 29, n. 6, p. 742-755, DEC 2018. (12/19375-1, 16/08645-9)

DE SOUZA, WESLEY ANGELINO; GARCIA, FERNANDO DELUNO; MARAFAO, FERNANDO PINHABEL; PEREIRA DA SILVA, LUIZ CARLOS; SIMOES, MARCELO GODOY. Load Disaggregation Using Microscopic Power Features and Pattern Recognition. ENERGIES, v. 12, n. 14, JUL 2 2019. (16/08645-9, 12/19375-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SOUZA, Wesley Angelino de. Estudos de técnicas de análise e tecnologias para o desenvolvimento de medidores inteligentes de energia residenciais. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Campinas, SP.