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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.106.2018.tde-01082018-093141
Documento
Autor
Nome completo
Alex Renan Arrifano Manito
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Zilles, Roberto (Presidente)
Galhardo, Marcos André Barros
Macêdo, Wilson Negrão
Pigueiras, Eduardo Lorenzo
Pinho, João Tavares
Rüther, Ricardo
Título em português
Modelagem do controle e avaliação de sistemas híbridos de geração e minirredes de distribuição de energia elétrica
Palavras-chave em português
Agentes Distribuídos
Eletrificação Rural
Minirredes
Redes Inteligentes
Resumo em português
Recentemente, muitas mudanças vêm ocorrendo na forma como a energia elétrica é gerada e distribuída, criando com isso oportunidades de utilizar os recursos disponíveis in loco de forma mais eficiente, atuando juntamente com sistemas centralizados convencionais, para o atendimento das necessidades energéticas. Neste contexto, as minirredes de energia são consideradas pontos chaves para melhorar a confiabilidade e a qualidade da energia, aumentar a eficiência do sistema elétrico como um todo, viabilizar aos consumidores finais a possibilidade de uma certa independência da rede e uma participação mais ativa no mercado de energia elétrica. No entanto, a aplicação de tais topologias ainda não superou todas as barreiras para que todos os benefícios possam ser apreciados. Há ainda perguntas a serem respondidas sobre como lidar com as especificidades e os aspectos operacionais de minirredes, tanto em operação normal quanto em operação anômala, que são fundamentais para a sustentabilidade de longo prazo dos sistemas. Este trabalho discute aspectos relacionados à operação de minirredes, tanto em sistemas isolados quanto em sistemas conectados à rede da concessionária. No caso de sistemas isolados, a abordagem leva em consideração os riscos associados aos projetos voltados para eletrificação rural e discute questões não restritas ao projeto inicial, mas também à operação destes tipos de sistemas. No caso de sistemas conectados, são discutidas tendências relacionadas às topologias de utilização destes sistemas para operação conjunta com a rede elétrica. Um algoritmo para controle de minirredes em diferentes níveis hierárquicos é proposto. Este algoritmo serve como base para o controle da plataforma de interação de agentes distribuídos, montada no Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos da Universidade de São Paulo para testes em equipamentos reais e para a formação de recursos humanos.
Título em inglês
Control Modeling and Evaluation of Hybrid Systems and Electrical Energy Distribution Mini-Grids.
Palavras-chave em inglês
Distributed Agents
Mini-grids
Rural Electrification
Smart-grids
Resumo em inglês
Recently, many changes are taking place in the way energy is generated and distributed, thus creating opportunities to utilize the resources available on site more efficiently, working along with conventional centralized systems, to meet energy needs. In this context, mini-grids are considered key points to improve the reliability and power quality, increase the efficiency of the electric system as a whole, enable end consumers to have a certain independence from the grid and a more active participation in the electricity market. However, the application of such topologies has not yet overcome all barriers so that all their benefits can be appreciated. There are still questions to be answered on how to deal with the specificities and operational aspects of micro-grids in both normal and anomalous operation, which are fundamental to the long-term sustainability of power systems. This work discusses aspects related to micro-grids in both isolated and grid-connected operation modes. In the case of isolated systems, the approach takes into account the risks associated with rural electrification projects and discusses issues not restricted to the design, but also to the operation of these types of systems. In the case of grid-connected systems, trends related to the topologies to be used for joint operation with the power grid are discussed. An algorithm to control micro-grids at different hierarchical levels is proposed. This algorithm serves as a basis for the control of the platform for the interaction of distributed agents assembled at the Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos of the Universidade de São Paulo to be used for tests on real equipment and for capacity building.
 
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Data de Publicação
2018-09-11
 
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