Análise de Dados para Monitoramento em Modernos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica

• Processo: 20/10043-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 20 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Walmir de Freitas Filho
• Beneficiário: Bárbara Resende Rosado
• 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): 22/11103-4 - Método local de controle Volt-var e Volt-Watt para geradores FV distribuídos em modernos sistemas de distribuição de energia elétrica, BE.EP.DR
• Assunto(s): Análise de dados Sistemas de distribuição de energia elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Dados | Monitoramento de Condição de Operação do Sistema e de Equipamentos | Ressonâncias em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica | Sistema de Distribuição de Energia Elétrica | Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica

Resumo

Os modernos sistemas de distribuição de energia elétrica migraram de uma estrutura passiva e não supervisionada, com baixo nível de automação, para uma estrutura ativa e supervisionada, com alto nível de automação, devido à introdução de geradores fotovoltaicos (FV), sensores/medidores inteligentes dispersos e novos dispositivos de controle automáticos. Apesar das vantagens técnicas e ambientais, esses desenvolvimentos podem criar novos desafios nos sistemas de distribuição. Exemplos desses desafios são ressonâncias e instabilidades entre capacitores conectados no sistema de baixa tensão (BT) e geradores FV, ou conflitos de controle entre múltiplos dispositivos realizando ações de controle de tensão como reguladores de tensão, capacitores chaveados, inversores FV etc. Simultaneamente, a quantidade massiva de dados (Big Data) fornecida pela moderna infraestrutura de medição contém informações importantes para antecipar, detectar e mitigar esses novos problemas. No entanto, as informações úteis para o sistema não estão prontamente disponíveis nos dados brutos. Neste contexto, o objetivo principal deste projeto de doutorado é desenvolver métodos para o monitoramento da condição de operação do sistema e de equipamentos com base em técnicas de análise de dados usando dados fornecidos pela infraestrutura de medição disponível nos modernos sistemas de distribuição. Quatro problemas específicos serão investigados: ressonâncias e instabilidades em sistemas de BT, ressonâncias e instabilidades em sistemas de média tensão (MT), conflitos de controle de tensão nos sistemas de BT e conflitos de controle de tensão nos sistemas de MT. Para cada um desses problemas, o objetivo é usar dados de medição para (a) antecipar o risco de um dado problema, (b) detectar rapidamente o problema em curso, (c) determinar a extensão de seu impacto no sistema, e (d) desenvolver estratégias de mitigação para evitá-lo. Estudos extensivos de simulação e medições de campo serão utilizados para validar as técnicas propostas. Finalmente, também serão estabelecidos os requisitos mínimos de medição para aplicar cada método proposto. O desenvolvimento dessas técnicas de monitoramento da condição de operação e a caracterização completa dos novos problemas do sistema aumentará consideravelmente a percepção situacional dos operadores de sistemas de distribuição, de modo que ações preditivas de mitigação possam ser adotadas assim que uma situação de risco for detectada.

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)

ARGUELLO, ANDRES; TORQUATO, RICARDO; ROSADO, BARBARA; FREITAS, WALMIR. Modeling of Single-Phase Photovoltaic Generators for System-Wide Harmonic Power Flow Studies. IEEE Transactions on Energy Conversion, v. 38, n. 2, p. 13-pg., 2023-06-01. (16/08645-9, 20/10043-2, 18/24018-0, 21/11380-5)

ROSADO, BARBARA R.; RIDER, MARCOS J.; FREITAS, WALMIR; VENKATESH, BALA. Transmission System Usage Amount Planning by Brazilian Distribution Utilities. 2023 IEEE PES INNOVATIVE SMART GRID TECHNOLOGIES LATIN AMERICA, ISGT-LA, v. N/A, p. 5-pg., 2023-01-01. (20/10043-2, 23/01719-0, 22/11103-4)