Luis Felipe Normandia Lourenço.

A pesquisa proposta visa avaliar soluções de baixo custo que permitam ao sistema operar com maior flexibilidade, de forma a aumentar a capacidade de hospedagem de novas instalações DER-BTM sem deteriorar a qualidade da energia entregue aos consumidores e prosumidores.

The Power Systems Innovation Hub (InnovaPower) aims to develop innovative and sustainablesolutions focused on the decarbonization of electrical power systems. This program addressesseveral aspects such as environmental impact assessment, eco-efficient materials, increasedavailability and efficiency of electricity production, optimization of distributed energy resources andintegration with agriculture. These initiatives contribute to the transition to a cleaner and moresustainable energy system, in line with the challenges of global decarbonization and United Nation2030 Agenda for Sustainable Development. The InnovaPower is composed by 13 projects (11 research and 2 Infrastructure).

Este projeto tem como um de seus objetivos a estruturação de um laboratório multidisciplinar para pesquisa e desenvolvimento de sistemas de geração eólica offshore. Esse laboratório será sediado na Escola Politécnica da USP, integrando competências de pesquisadores das engenharias naval, mecânica e elétrica, que já desenvolvem pesquisas no tema, além da Professora Katherine Dykes (DTU-Dinamarca) e de pesquisadores da UFABC.

Este projeto visa desenvolver métodos sistemáticos para identificar, prever e mitigar ressonâncias causadas pela interação entre conversores eletrônicos de parques eólicos e dispositivos estáticos de compensação reativa. O objetivo é apoiar decisões técnicas mais rápidas e eficazes durante o planejamento e a operação, reduzindo perdas técnicas, danos a equipamentos e custos operacionais. Os resultados deste projeto serão utilizados não apenas para reduzir os riscos e custos associados a perdas técnicas e danos a dispositivos, desconexões não planejadas de blocos de geração, redução da vida útil de equipamentos e número de horas necessárias para gerenciar ressonâncias em parques eólicos, mas também para subsidiar a melhoria das regulamentações para conexão de parques eólicos.

As Fontes Renováveis de Energia (FRE) têm atraído o interesse da sociedade como a principal solução do setor elétrico para o combate às mudanças climáticas. Por conta de sua natureza variável, as FRE oferecem um grande desafio do ponto de vista da operação de sistemas de potência modernos. A adoção de sistemas Multi-Terminais em Alta Tensão em Corrente Contínua (MT-HVDC) é uma alternativa que possibilita a operação de sistemas de potência com elevados níveis de penetração de FRE. Um sistema MT-HVDC pode integrar sistemas elétricos vizinhos com características complementares, fazendas eólicas offshore e sistemas de armazenamento de energia, aumentando a flexibilidade da operação do sistema. Porém, a modelagem e o controle destas redes são tarefas complexas, especialmente se cabos submarinos estão envolvidos. O Conversor Modular Multinível (MMC) empregado em sistemas de alta tensão possui uma dinâmica complexa, envolvendo o controle da potência de saída, o balanço de energia entre as fases e a regulação das correntes circulantes, o que cria um desafio do ponto de vista de controle. Já os cabos empregados no circuito em corrente contínua possuem características particulares que variam de acordo com as necessidades de cada aplicação, criando um desafio do ponto de vista da modelagem do sistema. Assim, este projeto tem como objetivo a proposição de técnicas para a modelagem e o controle das redes MT-HVDC. O foco da modelagem será na obtenção de parâmetros baseados em medições nos terminais; o foco do controle será em estratégias que permitam aumentar a flexibilidade da operação do sistema elétrico com elevados níveis de FRE. Os resultados esperados pretendem contribuir para o desenvolvimento da nova infraestrutura de transmissão de energia em alta tensão que será necessária para a exploração de fazendas eólicas offshore e da nova estrutura de conexão entre os subsistemas elétricos brasileiros a fim de aumentar a flexibilidade da operação com elevados níveis de FRE. - CHAMADA CNPQ/MCTI 25/2022 - Linha 2.

Este projeto de pesquisa visa a cooperação internacional entre UFABC-CNRS-L2S com base no projeto financiado pela FAPESP intitulado "Desenvolvimento de técnicas de controle aplicadas ao conversor de rede em um carregador de bateria bidirecional para veículos elétricos" (Processo 2022/00323-3). O objetivo científico deste projeto é desenvolver técnicas de controle aplicadas a um protótipo de carregador de bateria bidirecional para veículos elétricos (VEs), um dos principais recursos de energia distribuída em SmartGrids. Inicialmente, o carregador é modelado como um conversor CC/CA trifásico no lado da rede, enquanto a carga/descarga da bateria é emulada por uma fonte de corrente CC programável. Um protótipo do sistema será construído na UFABC para validar as estratégias de controle propostas com resultados experimentais. Este projeto é o primeiro passo para permitir uma colaboração de longo prazo entre essas instituições em tópicos como o controle de conversores de energia, o controle e gerenciamento de SmartGrids e no projeto e construção de protótipos para avaliação de novas estratégias de controle para conversores de energia e SmartGrids.

Este projeto de pesquisa visa obter recursos para a construção de um protótipo de carregador bidirecional de baterias para veículos elétricos. O sistema proposto contém um conversor de potência no lado da rede trifásica e o carregamento da bateria é emulado, no primeiro momento, por uma fonte programável conectada no lado do barramento de corrente contínua (CC). O fluxo bidirecional de potência no conversor da rede é regulado por um sistema de controle preditivo com modulação PWM (do Inglês Pulse Width Modulation). Essa técnica de controle também é conhecida pela sigla MPC (do Inglês Model Predictive Control) e se baseia no modelo discretizado do conversor para predizer o comportamento futuro das variáveis de estado. O sinal de controle ótimo é calculado a cada instante de tempo para minimizar a função custo que considera o erro de rastreio da referência e o esforço de controle. O designer dos parâmetros do controlador MPC com PWM é um dos principais desafios desse projeto, o qual se pretende superar por meio de extensivas simulações e testes experimentais utilizando estratégias encontradas na literatura e propostas neste projeto. Através de ensaios de validação experimental será avaliada a viabilidade técnica do sistema de carregamento proposto, o qual deverá permitir o fluxo bidirecional de potência entre a bateria e a rede elétrica. Este projeto apresenta ainda o cronograma das atividades, destacando os resultados esperados, os principais desafios e as estratégias para soluciona-los. Por fim apresenta-se o planejamento de avaliação e divulgação dos resultados obtidos durante o projeto.

O combate às mudanças climáticas passa pela integração em níveis cada vez maiores de fontes de energia renovável aos sistemas elétricos. Nos níveis de baixa e média tensão, as microrredes em corrente contínua (CC) se mostram como uma alternativa para a realização desta integração. Uma microrrede consiste em um conjunto de fontes renováveis, sistemas de armazenamento, geradores e cargas que é gerenciado como um único sistema controlável. Em geral, as microrredes possuem um conversor do tipo fonte de tensão de dois níveis que faz a sua interface com a rede elétrica. No entanto, a possibilidade da integração por conversor modular multinível (MMC) tem sido investigada. Nesta topologia, a energia armazenada no conversor não é dependente do nível da tensão do circuito CC e pode ser controlada independentemente. Assim, a energia do MMC pode ser utilizada como um grau de liberdade extra para a estabilização da microrrede. O objetivo deste projeto de pesquisa é de propor uma estratégia de controle para um MMC que faça a interface com a rede elétrica de uma microrrede de um sistema ferroviário contendo fontes renováveis de energia e sistemas de armazenamento, fazendo uso da energia interna armazenada nos submodulos do MMC para auxiliar na estabilização da tensão do circuito CC da microrrede. Além disso, será realizada uma análise de estabilidade rigorosa utilizando ferramentas matemáticas. Para avaliar o desempenho do sistema de controle, o comportamento da microrrede frente a uma perturbação correspondente à recuperação de energia de frenagem dos trens será investigada.

Definir a configuração de planta de potência centralizada, contemplando o uso de sistemas de captura de carbono, para utilização em plataformas offshore descomissionadas, que satisfaça os requisitos de máxima eficiência e mínima emissão de CO2. Essa configuração será determinada por meio do desenvolvimento de um algoritmo de otimização que definirá a configuração térmica da planta de potência, sendo as demandas de potência definidas como função de curvas de produção de um poço/poços de petróleo operados por um conjunto de plataformas. Os modelos desenvolvidos poderão ser empregados para diferentes demandas, sendo uma ferramenta útil para a definição da configuração ótima de centrais termelétricas de plataformas offshore descomissionadas.

Este projeto propõe o desenvolvimento de novos métodos para estimação de parâmetros elétricos de linhas de transmissão por meio de registros oscilográficos de eventos, obtidos por meio de relés digitais. Conhecendo-se as formas de onda das correntes e tensões durante a ocorrência de uma falta, em ambos os terminais da linha transmissão, supõe-se que as matrizes de impedância e admitância da linha podem ser obtidas por meio das equações diferenciais na representação da linha no domínio do tempo. No entanto, a literatura técnica mostra que a estimação dos parâmetros de linhas de transmissão não é um procedimento trivial e apresenta diversas restrições tanto em métodos desenvolvidos no domínio do tempo quanto no domínio da frequência. Nesse contexto e com base em uma ampla revisão bibliográfica, o projeto em questão propõe o desenvolvimento de métodos alternativos, utilizando um conjunto de técnicas de identificação de sistemas amplamente utilizados na teoria de controle e processos industriais. Dessa forma, o desenvolvimento proposto representa uma nova abordagem aplicada à identificação dos parâmetros de linhas de transmissão por meio de medições de corrente e tensão, até então não utilizada em sistemas de potência, determinando assim o caráter inovador do projeto. Em suma, propõe-se a utilização de ferramentas de identificação de sistemas na estimação dos parâmetros de linhas de transmissão por meio de registros de falta. Dessas ferramentas é possível citar Auto Regressiva com Entrada Exógena (Auto-Regressive with Exogenous Input - ARX), FIR (Finite Impulse Response), Auto Regressiva com Média Móvel e Entrada Exógena (AutoRegressive Moving Average with Exogenous Input - ARMAX), Modelo de Erro na Saída (Output Error - OE), Box-Jenkins (BJ) e Filtro de Kalman.

O objetivo deste projeto é desenvolver modelo de geração de séries sintéticas de irradiação solar, baseado em medições de uma estação solarimétrica e de uma microusina solar fotovoltaica, que serão instalados em Petrolina/PE...

Este projeto está relacionado com a análise do comportamento dinâmico de turbinas eólicas equipadas com gerador de indução duplamente alimentado, operando durante contingências na rede elétrica...