Metodologias para auxiliar a gestão de transformadores em sistemas de distribuição modernos com a integração de recursos energéticos distribuídos

Resumo

O crescente interesse dos países desenvolvidos em consolidar matrizes energéticas formadas por fontes limpas e renováveis tem levado à adoção em grande escala dos Recursos Energéticos Distribuídos (REDs) em sistemas de distribuição. Em específico, tem ocorrido uma ampla inserção de geração fotovoltaica, sistemas de armazenamento de energia e a eletrificação da frota de veículos amparada pela instalação de eletropostos. Logo, a operação das redes de distribuição tem se tornado mais complexa. Nestas redes, um aspecto importante da adoção de REDs é a alteração dos perfis típicos de curvas de carga, as quais podem apresentar picos de consumo e de geração em distintos momentos do dia, além de alterações expressivas em dias consecutivos, e.g., devido a variações do padrão de insolação nos locais de inserção dos REDs.Para lidar com esse cenário desafiador, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) tem patrocinado e incentivado a realização de estudos sobre os impactos da alocação de REDs, que podem culminar em alterações significativas nas responsabilidades e regras de remuneração das concessionárias. Assim, para auxiliar as concessionárias em seu novo papel de agente de integração de REDs, o desenvolvimento de metodologias de suporte ao gerenciamento de transformadores de distribuição é fundamental, dado o impacto que os REDs podem causar aos transformadores existentes, a importância do equipamento para a operação contínua das redes e o papel relevante deste ativo (devido ao seu custo de aquisição, o montante de perdas e a quantidade de unidades deste equipamento na rede) na remuneração das concessionárias. Neste contexto, o objetivo geral deste projeto de pós-doutorado é investigar metodologias de suporte à gestão de transformadores de distribuição, com especial atenção aos transformadores conectados a REDs. Mais especificamente, quatro aspectos da gestão de transformadores de distribuição serão investigados: (i) avaliação de metodologias para diagnóstico do nível de carregamento e de perdas elétricas em transformadores de distribuição; (ii) desenvolvimento de metodologias para análise e quantificação do estado de saúde de transformadores de distribuição, com especial atenção às redes com elevada penetração de REDs; (iii) desenvolvimento de metodologias de análise técnico-econômica, podendo ainda considerar aspectos da legislação para identificar e ranquear transformadores candidatos a substituição ou realocação; (iv) desenvolvimento de metodologias para gestão de REDs a fim de melhorar o estado de saúde de transformadores de distribuição conectados aos REDs, postergando ou até evitando a substituição dos equipamentos. É importante ressaltar que parte desta pesquisa será desenvolvida em colaboração com o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Bala Venkatesh (Senior Member do IEEE, Diretor do Center for Urban Energy e especialista no desenvolvimento de redes elétricas inteligentes) na Universidade Metropolitana de Toronto. Além do apoio estratégico, o candidato contará com toda expertise do Prof. Bala Venkatesh. (AU)