Sistema de gerenciamento de energia entre estações de recarga conectadas a rede de distribuição

• Processo: 24/00607-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Ricardo Quadros Machado
• Beneficiário: Márcio Von Rondow Campos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Microrredes Rede elétrica inteligente
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle hierárquico | Estações de recarga | Microrredes | Redes Inteligentes | sistema de gerenciamento de energia | Gerenciamento de energia em microrredes

Resumo

A procura pela redução da emissão de gases poluentes e pela diversificação da matriz energética motivam o desenvolvimento de veículos eletrificados (VEs) que ao integrarem armazenadores de energia a fontes solares e eólicas buscam a regulação do fluxo de energia e estabilidade do elo CC (do veículo ou) da uma micorrede (MR). Como consequência, é necessário adicionar um grande número de estações de recarga (ERs) a uma MR a fim de suprir a demanda de energia solicitada pelas baterias desses VEs, o que pode prejudicar a estabilidade da rede de distribuição (RD) por conta do seu limite máximo de geração de energia. A fim de garantir a estabilidade da RD, a presente solicitação de bolsa de doutorado propõe desenvolver uma unidade de gerenciamento de energia (SGE) para MRs para integração das diversas estações de recarga (ERs) em uma RD através de uma estrutura de controle hierárquico. O SGE consiste do uso do controladores droop ou droop modificado no nível primário, enquanto o nível secundário o uso de estratégias baseadas em funções não lineares e consenso são mais adequadas para atuar no compartilhamento de potência entre as ERs, bem como evitar afundamentos de frequência na RD. Já o nível terciário, por meio de algoritmos de otimização, serão levados em consideração o desempenho da MR a partir de critérios econômicos e técnicos da RD em questão, avaliando a redução de custo com o aumento da eficiência das ERs conectadas à RD. A validação das técnicas desenvolvidas será realizada através de simulações de software, ensaios experimentais em bancada e em simulação hardware-in-the-loop (HIL), que permitirão simular um maior número de ERs conectadas à RD, ou seja, será factível analisar cenários realísticos e tornar a validação confiável. Nesse sentido, é esperado encontrar resultados que viabilizam, economicamente, a expansão da infraestrutura de ERs no Brasil.

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)

CAMPOS, MARCIO VON RONDOW; SILVA, LUCAS JONYS RIBEIRO; FAGUNDES, THALES AUGUSTO; NEVES, RODOLPHO VILELA ALVES; OLIVEIRA, VILMA ALVES; MACHADO, RICARDO QUADROS. Energy Management System Based on S-Shaped Functions for Series Hybrid Vehicle Under a Fully Active Topology. IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, v. 74, n. 3, p. 16-pg., 2025-03-01. (22/00628-9, 24/00607-7, 20/05865-3)