Desenvolvimento de metodologias para integração em sistemas de gestão da distribuição na presença de fontes distribuídas de energia e medidores inteligentes

• Processo: 17/10476-3
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Walmir de Freitas Filho
• Beneficiário: Vinicius Carnelossi da Cunha
• Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/08645-9 - Pesquisas interdisciplinares em redes inteligentes de energia elétrica, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/20186-8 - Estimação de topologia, parâmetros de linhas e estados de chaves em redes de distribuição de energia elétrica de média tensão via medidores inteligentes, BE.EP.DR
• Assunto(s): Redes de distribuição de energia elétrica Medidores inteligentes Sistemas fotovoltaicos Balanceamento de carga em sistemas distribuídos

Resumo

A introdução de tecnologias emergentes em sistemas modernos de distribuição de energia elétrica tem sido impulsionada pelo interesse na utilização mais intensa de fontes renováveis e alternativas, tais como geradores fotovoltaicos e veículos elétricos, e pela redução de custos associados com esses equipamentos. Contudo, para alcançar níveis elevados de integração desses agentes, é necessário que os Sistemas de Gestão da Distribuição - SGDs (em inglês: Distribution Management Systems - DMSs) sejam aperfeiçoados e atualizados com a inclusão de mais dados de medição e desenvolvimento de novas funcionalidades. O uso de medidores inteligentes (em inglês: smart merters) com capacidade de comunicação bidirecional tem o potencial de revolucionar a aplicação dos Sistemas de Gestão da Distribuição em razão da quantidade de dados que pode ser agregada a esses sistemas. Entretanto, para que tais dados se tornem informações úteis, novas metodologias de análise e funções avançadas de rede devem ser desenvolvidas. Nesse contexto, este projeto de doutorado tem por objetivo desenvolver novas metodologias para integração em modernos sistemas de gestão da distribuição empregando, entre outros, dados fornecidos por medidores inteligentes em redes com elevada presença de fontes distribuídas de energia. Entre as fontes distribuídas de energia, serão considerados geradores fotovoltaicos, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia composto por baterias eletroquímicas. Quanto às metodologias, será inicialmente priorizado o desenvolvimento de um estimador de estado com função adicional específica para detecção de erros topológicos, cadastrais e de parâmetros nas bases de dados presentes nos sistemas de gestão da distribuição. Com informações mais precisas fornecidas pelo estimador de estado, desenvolver-se-ão novas metodologias para controle Volt/Var, detecção e localização de perdas não técnicas e balanceamento de potência de fases, empregando tanto soluções do lado da rede, tais como reguladores de tensão, capacitores chaveados e baterias, quanto soluções do lado do consumidor utilizando a capacidade dos inversores presentes nos geradores fotovoltaicos, veículos elétricos e baterias. Ao longo desta pesquisa, será realizada uma análise crítica da granularidade dos dados de medição para implementação de cada função de forma a reduzir a complexidade e custos envolvidos. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

CUNHA, VINICIUS C.; KIM, TAEHYUNG; BARRY, NICHOLAS; SIRATARNSOPHON, PIYAPATH; SANTOSO, SURYA; FREITAS, WALMIR; RAMASUBRAMANIAN, DEEPAK; DUGAN, ROGER C.. Generalized Formulation of Steady-State Equivalent Circuit Models of Grid-Forming Inverters. IEEE OPEN ACCESS JOURNAL OF POWER AND ENERGY, v. 8, p. 352-364, 2021. (16/08645-9, 19/20186-8, 17/10476-3)

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CUNHA, VINICIUS C.; FREITAS, WALMIR; TRINDADE, FERNANDA C. L.; SANTOSO, SURYA. Automated Determination of Topology and Line Parameters in Low Voltage Systems Using Smart Meters Measurements. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, v. 11, n. 6, p. 5028-5038, NOV 2020. (17/10476-3, 16/08645-9, 19/20186-8)

SIRATARNSOPHON, PIYAPATH; CUNHA, VINICIUS C.; BARRY, NICHOLAS G.; SANTOSO, SURYA. Interphase Power Flow Control via Single-Phase Elements in Distribution Systems. CLEAN TECHNOLOGIES, v. 3, n. 1, p. 37-58, MAR 2021. (19/20186-8, 16/08645-9, 17/10476-3)