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Microredes - Estudo dos Impactos da Inserção de Microrredes e Microgeração em Sistemas de Distribuição

 

Uma microrrede é definida pela integração de vários recursos de geração distribuída, armazenadores de energia e cargas em um pequeno sistema capaz de operar conectado a uma rede principal e, em casos de emergência ou de eventos programados, de operar de forma isolada, controlando a frequência e a tensão e provendo condições para ações de recomposição e de black start. Esta definição influencia o planejamento da expansão dos sistemas de distribuição, a forma de operação desses sistemas, a análise energética e a relação comercial entre empresa/consumidor e empresa/mercado.

Objetivo

O objetivo do projeto "Estudos dos Impactos da Inserção de Microrredes e Microgeração em Sistemas de Distribuição" é a criação de uma base de conhecimentos, um conjunto de algoritmos numéricos, e um ambiente integrado de protótipos computacionais com o fim de avaliar os impactos que a conexão de microrredes causará no planejamento da expansão e operação dos sistemas de distribuição de energia. Para tanto, foram estabelecidas vertentes de pesquisa com foco na avaliação de confiabilidade; análise em regime permanente; impactos na qualidade de energia; impactos em esquemas de medição, supervisão, proteção e controle; aspectos energéticos e de mercado; além da avaliação de regulação da conexão e operação comercial das microrredes. A visão integrada dessas vertentes englobando aspectos elétricos, energéticos e de mercados, sob a perspectiva de aplicação direta no setor elétrico brasileiro, caracteriza a originalidade do projeto. Ademais, como aplicabilidade principal dos produtos do projeto, a base de conhecimentos e algoritmos desenvolvidos habilita a empresa a identificar diversos aspectos pertinentes à inserção do conceito de microrrede em seus processos de planejamento e operação. Tal identificação pode ser obtida a partir dos casos de estudo inseridos no ambiente integrado de protótipos computacionais desenvolvido no projeto. Similarmente à gradual inserção de geração distribuída a partir de fontes renováveis no Brasil, faz se inexorável que conceitos associados ao paradigma de formação de microrredes sejam incorporados ao setor elétrico brasileiro. Dessa forma, entende-se como estratégico a formação de recursos humanos e a base de conhecimentos associados a esse tema, de tal sorte que as empresas do setor se preparem para os desafios inerentes ao paradigma. O Grupo CPFL se coloca na vanguarda do tema a partir do projeto, doravante chamado Projeto Microger, sendo que se considera assim que os custos de execução do projeto são adequados aos desafios e ao montante de investimento envolvido. Em adição, embora todos os produtos sejam disponibilizados diretamente ao Grupo CPFL, a base de conhecimentos, soluções e conclusões de cada vertente de pesquisa possuem grau de generalidade elevado, sendo estes válidos tanto para o setor elétrico brasileiro como mundial, respeitadas é claro as hipóteses circundantes do desenvolvimento de cada vertente de trabalho.

Similarmente à gradual inserção de geração distribuída a partir de fontes renováveis no Brasil, faz-se fundamental que conceitos associados ao paradigma de formação de microrredes sejam incorporados ao setor elétrico brasileiro. Por conseguinte, a meta principal do Projeto Microger foi a criação de uma base de conhecimentos associada a um conjunto de algoritmos numéricos para formar um ambiente integrado de protótipos computacionais com o objetivo de avaliar os impactos da conexão de microrredes no planejamento da expansão e operação dos sistemas de distribuição de energia elétrica. Tal meta foi atingida a partir do estabelecimento de vertentes de pesquisa associadas a diferentes aspectos de um sistema elétrico, dentre os quais o estudo da confiabilidade, análise em regime permanente; impactos na qualidade de energia elétrica; impactos em esquemas de medição, supervisão, proteção e controle; aspectos energéticos e de mercado; além da avaliação de regulação da conexão e operação comercial das microrredes.

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Cada vertente de pesquisa foi desenvolvida em profundidade gerando especificações e conclusões de natureza técnico-científica adequadamente sumarizadas no conjunto de relatórios técnicos do projeto. Uma visão panorâmica acerca das conclusões evidencia que se faz estratégico para a empresa a construção continuada de uma base de conhecimentos, obtenção de ferramentas computacionais, e formação de recursos humanos capacitados para lidar com a inserção dos conceitos associados às microrredes no setor elétrico brasileiro. Como exemplo, verificou-se que a aplicação desses conceitos pode influenciar significativamente a confiabilidade das redes de distribuição, a qualidade da energia elétrica, o regime permanente, além da efetividade de esquemas de proteção e controle. Em adição, entende-se como fulcral para a empresa o entendimento dos aspectos de mercado, regulação da conexão, operação comercial e planejamento energético das microrredes.

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O Grupo CPFL se coloca na vanguarda do tema a partir desse projeto, o qual desenvolveu uma visão integrada de vertentes de trabalho englobando tanto aspectos elétricos quanto energéticos e de mercado, sob a perspectiva de aplicação direta no setor elétrico brasileiro. Como aplicabilidade principal dos produtos do projeto, a base de conhecimentos e algoritmos desenvolvidos habilitam a empresa a identificar diversos aspectos pertinentes à inserção do conceito de microrrede em processos de planejamento e operação. Ademais, o projeto promoveu capacitação profissional por meio do desenvolvimento de trabalhos de conclusão de curso de graduação, dissertações de mestrado e documentos de qualificação de doutorado, além da execução de seminários de nivelamento, treinamento e workshops para a empresa. A divulgação dos resultados do projeto também foi realizada através de publicações de artigos nacionais e internacionais, sendo que submissões a revistas internacionais indexadas estão em fase de avaliação. De fato, embora todos os produtos sejam disponibilizados diretamente ao Grupo CPFL, a base de conhecimentos, soluções e conclusões de cada vertente de pesquisa possuem grau de generalidade elevado, sendo estes válidos tanto para o setor elétrico brasileiro como mundial, respeitadas é claro as hipóteses circundantes do desenvolvimento de cada vertente.

Os investimentos nesse projeto de pesquisa básica dirigida permitiram a formação de capacitação técnica e base de conhecimentos na área, qualificando os envolvidos aos desafios técnico-científicos associados a concretização do paradigma de microrredes em caráter mais aplicado. De fato, sob o ponto de vista de continuidade desse projeto, verifica-se a necessidade de pesquisas na avaliação dos impactos da inserção de microrredes nos regimes dinâmicos e transitórios das redes de distribuição, face a integração de unidades de geração distribuída e o aumento de complexidade inerente aos novos paradigmas das redes elétricas inteligentes. Tal avaliação permitirá o desenvolvimento de ferramentas computacionais e modelos de análise ainda mais aderentes à realidade, por exemplo, em vertentes técnicas como comportamento dinâmico, confiabilidade, supervisão, proteção e controle. Finalmente, devem ser desenvolvidos projetos demonstrativos em campo, preferencialmente aplicando tecnologias de medição de sincrofasores, com o fim de testar e validar a aplicação desses novos paradigmas circundantes ao setor, e obter conhecimentos acerca de suas implicações na operação em tempo real das redes de distribuição.

 

​StatusNº P&D​Início​Fim​Parceiros​
Encerrado​PB0026​18/03/2011​17/12/2014​UFSC ​/ Powersyslab Engª​