SISTEMAS DE ENERGIA

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Equipe: Profª. Thelma S. Piazza Fernandes.
Ementa: O constante crescimento da demanda mundial e nacional exige contínuas adequações dos sistemas elétricos de potência (SEP). No Brasil, o SEP se caracteriza por ser um sistema hidro-termo-eólico de grande porte composto de usinas termelétricas, hidrelétricas e eólicas ligadas aos centros de carga através de um extenso sistema de transmissão e de fontes distribuídas pulverizadas ao longo do sistema de distribuição. A operação desse tipo de sistema busca determinar estratégias de geração de cada usina de modo a minimizar o valor esperado dos custos operativos para horizontes de planejamento: médio prazo (dois a cinco anos à frente), curto prazo (um ano à frente), diário (um dia à frente) e operação em tempo real (meia hora à frente). Para o horizonte de curto prazo, deve-se ter formulações matemáticas adequadas para se realizar o despacho de cada tipo de geração, alocação de reserva girante e sistemas de armazenamento (principalmente frente ao aumento de fontes intermitentes) e no horizonte diário deve-se ter adequadas estratégias para controle de tensão e de faltas a fim de atender a demanda com requisitos de qualidade e de segurança. Algumas adequações aplicáveis a diferentes horizontes de estudo e necessárias para atendimento aos quesitos de qualidade e confiabilidade são: alocação de reserva girante e elementos armazenadores devido à forte inserção de fontes renováveis; e, alocação de equipamentos e proposição de formulações matemáticas destinadas a contornar impactos devido ao alto nível de potência reativa, crescimento de cargas desbalanceadas, de fontes renováveis, de veículos elétricos e de sistemas de baterias. Para englobar cada um desses desafios citados, o presente projeto se concentra no horizonte de curto prazo, visando aprimorar formulações matemáticas que tradicionalmente resolvem o problema de despacho de potência pela inserção de algumas questões ainda não consideradas nesta etapa de estudo como dimensionamento de reserva girante e elementos armazenadores de energia. Abordando mais a jusante da rede elétrica (redes de distribuição) esse projeto também visa desenvolver ferramentas computacionais que deem suporte à tomada de decisão do planejador para que ele possa fazer aplicação ótima dos recursos destinados à melhoria do sistema ativo de distribuição desbalanceado.

Equipe: Prof. Odilon L. Tortelli (Coordenador), Profa Elizete Lourenço.
Ementa: A incorporação crescente de fontes de geração distribuída e o emprego de dispositivos de controle avançados encaminham novos arranjos para as redes de transmissão e distribuição de energia elétrica e, assim, novos desafios para ampliar a eficiência e segurança operacional do sistema de potencia. A partir desse contexto, este projeto visa desenvolver metodologias de análise em regime permanente que alcancem essas transformações que estão em curso em todos os segmentos do sistema elétrico, associadas aos conceitos de redes inteligentes e microrredes de energia elétrica.
Palavras-chave: Sistemas de Transmissão e Distribuição, Fluxo de Potência, Geração Distribuída, Smart Grids, Microgrids.

Equipe: Prof. João Américo Vilela Junior (coordenador)
Ementa: O desenvolvimento dos inversores de tensão com aplicação em microrredes é uma área relativamente recente e tem muito espaço para pesquisas que agreguem estabilidade e confiabilidade às microrredes. Este projeto de pesquisa busca desenvolver inversores de tensão com técnicas que permitam um controle descentralizado de forma robusta, ao mesmo tempo em que utilizam os inversores para agregar qualidade à rede de distribuição. Outro aspecto importante desta pesquisa é o estudo de técnicas de controle da microrredes para minimizar os impactos de transitórios de carga. Estruturas de controle centralizado em diferentes níveis hierárquicos serão avaliadas no sistema operando conectado e desconectado da rede de distribuição. Estudo dos inversores de frequência para acionamento de motores síncronos de imã permanente serão realizados, buscando melhorar a performance do equipamento e permitir que os veículos elétricos possam ser utilizados como um dispositivo de armazenamento de energia para a rede de distribuição.
Palavras-chave: Armazenamento de energia, conversores CC/CC, geração distribuída, inversores de tensão, inversores de frequência, microrrede, tração elétrica.

Equipe: Prof. Roman Kuiava (coordenador).
Ementa: O conceito de estabilidade no regime transitório de sistemas elétricos de potência (SEPs) está relacionado com o comportamento dinâmico do sistema quando o mesmo é retirado de uma condição de operação em equilíbrio por meio de uma perturbação ou distúrbio. O período que segue logo após a ocorrência de uma perturbação é chamado de período transitório. Em sistemas elétricos de potência, a característica desse período é, por natureza, oscilatória. Quando essas oscilações são amortecidas ao longo do tempo, então, diz-se que o sistema é estável. Quando ocorre o contrário, o sistema é considerado instável. São infinitas as perturbações que podem ocorrer num sistema de potência, sendo que, de acordo com a natureza delas, derivam-se duas categorias de estabilidade: estabilidade a grandes perturbações (ou estabilidade transitória) e estabilidade a pequenas perturbações (ou também conhecida como estabilidade dinâmica). Essa classificação é bastante adequada, uma vez que ela define a abordagem matemática para se resolver o problema, no caso, utilizam-se modelos algébricos-diferenciais não-lineares e lineares, respectivamente, para estudos de estabilidade transitória e de estabilidade dinâmica. A análise de segurança dinâmica de um SEP no contexto de estabilidade transitória tem como objetivo principal identificar (em tempo real), a partir de uma lista de contingências definidas pelo operador do sistema, aquelas que são críticas ao sistema, ou seja, as que vão instabilizar o sistema, caso elas ocorram. Por outro lado, a análise de segurança dinâmica de um SEP no contexto de estabilidade dinâmica tem como objetivo principal avaliar (em tempo real) o amortecimento dos modos eletromecânicos de oscilação e a robustez dos estabilizadores em operação, dados o nível de carregamento do sistema e a configuração atual da rede elétrica. Neste contexto, este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de algoritmos computacionais e metodologias de análise para avaliação da segurança dinâmica nos contextos de estabilidade transitória e à pequenas perturbações de SEPs. No contexto de estabilidade transitória busca-se o desenvolvimento de algoritmos de filtragem e classificação de contingências por meio de métodos diretos usando o conceito de margem de estabilidade na primeira oscilação. No contexto de estabilidade dinâmica busca-se o desenvolvimento de uma metodologia de identificação em tempo real dos modos eletromecânicos de oscilação usando métodos de estimação modal (ESPRIT e PRONY) e redes neurais.
Palavras-chave: Estabilidade. Sistemas Elétricos de Potência.

Equipe: Prof. Roman Kuiava (coordenador).
Ementa: O presente projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de uma metodologia para estimação de modos eletromecânicos de baixa frequência de sistemas de potência por meio da aplicação de métodos de decomposição modal em sinais coletados, em tempo real, por unidades de medição fasorial sincronizada (PMUs - phase measurement units), sendo estes sinais do tipo quase estacionários (ou dados ambientes). Diferentes sistemas-teste serão utilizados, tanto para sistemas de geração e transmissão, como para redes de distribuição com geradores síncronos ou assíncronos distribuídos. Na sequência serão utilizados sinais reais provenientes de µPMUs (PMUs desenvolvidas especificamente para redes de distribuição e aplicações em microrredes) instaladas na rede elétrica de baixa tensão (127 V ) dos Câmpus Centro Politécnico e das Agrárias da UFPR em Curitiba, Paraná, e outras duas unidades instaladas em redes de distribuição da COPEL Distribuição S. A., nas cidades de Palotina e Faxinal, ambas localizadas no estado do Paraná.
Palavras-chave: Estabilidade. Sistemas Elétricos de Potência.

Equipe: Prof. Roman Kuiava (coordenador).
Ementa: Este projeto visa desenvolver metodologias de análise de estabilidade e síntese de controladores (inércia e amortecimento virtuais, por exemplo), além de estratégias de operação (despacho ótimo de geração de potência ativa e reativa), para microrredes de distribuição de energia elétrica, constituídas por fontes de geração intermitentes (geração solar e eólica), além de geração convencional (ou de backup) e sistemas de armazenamento (baterias, flyweels, etc…).

Equipe: Profa. Elizete M Lourenço, Prof. Odilon Luis Tortelli.
Ementa: Este projeto tem por objetivo desenvolvimentos relacionados à ferramenta de estimação de estados em sistemas elétricos de potência considerando os diferentes níveis de tensão das redes elétricas e suas características. O projeto leva em consideração os recentes desenvolvimentos e tecnologias associadas às redes de trasnsmissão e distribuição inseridas no conceito de redes inteligentes e infraestrutura avançada de medição.
Palavras-chave: Estimação de Estados, Sistemas de Transmissão, Sistemas de Distribuição, Normalização Complexa por Unidade, Processamento de Erros.

Equipe: Profa. Elizete Maria Lourenço (coordenadora).
Ementa: Este projeto trata da formulação e implementação de ferramentas de análise de redes elétricas considerando a modelagem detalhada de subestações, através da representação explícita de chaves e disjuntores, com aplicação em diferentes áreas de estudos de sistemas elétricos de potência.
Palavras-chave: Modelagem da Rede Elétrica, Fluxo de Potência, Fluxo de Potência Ótimo, Calculo de Curto-Circuito.

Equipe: Profª. Thelma S. Piazza Fernandes, Prof. Alexandre Rasi Aoki, Profª. Elizete Lourenço e Prof. Odilon L. Tortelli.
Ementa: O alto nível de potência reativa demandada nos sistemas de distribuição, o crescimento das cargas, das fontes renováveis e as perdas decorrentes dos cabos resultam em variações de tensão nas barras que comprometem a qualidade da energia elétrica fornecida. Para se assegurar essa qualidade, utilizam-se dispositivos que permitam realizar um controle efetivo da tensão, da potência reativa do sistema e do fator de potência. Os equipamentos que realizam esse controle são os reguladores de tensão, os transformadores com mudanças de taps localizados nas subestações e os capacitores paralelo e série. No entanto, devido à complexidade da rede e dos alimentadores de distribuição a escolha adequada dos tipos de dispositivos e de suas localizações e ajustes não é tarefa trivial, pois o problema é de análise combinatorial, variáveis inteiro-mista e restrições não-lineares. Dessa forma, um dos objetivos desse projeto é estudar e desenvolver ferramentas computacionais que dêem suporte à tomada de decisão do planejador para que ele possa fazer a aplicação ótima dos recursos destinados à melhoria do sistema de distribuição monofásico e trifásico. Além disto, há uma preocupação com a análise dos impactos que a Geração Distribuída (geradores eólicos e pequenas centrais hidrelétricas) tenham sobre a rede elétrica, bem como estudo de técnicas para bem operá-la.
Palavras-chave: Fluxo de Potência Ótimo, Geração Distribuída, Regulação de Tensão, Smart Grid.

Equipe: Prof. Ricardo Schumacher e Prof. Gustavo Henrique da Costa Oliveira.
Ementa: O monitoramento de modos oscilatórios de sistemas de potência interconectados desempenha um papel fundamental para se inferir sobre a estabilidade de tais sistemas, especialmente quando estes operam próximos de seus limites. Neste contexto, estimativas para modos oscilatórios podem ser obtidas a partir da análise de sinais coletados por Unidades de Medição Fasorial (ou PMUs, do inglês, Phasor Measurement Units). PMUs são verdadeiros sistemas de aquisição de dados que extraem, em tempo real, sinais presentes em sistemas de potência. Frequência de operação e fasores de tensão e de corrente são exemplos de sinais coletados por PMUs. Com base nessas informações, é possível estabelecer como objetivo principal deste projeto o desenvolvimento de um sistema de monitoramento em tempo real da estabilidade do Sistema Interconectado Brasileiro (SIB). Tal sistema de monitoramento deverá ser construído a partir da implementação de técnicas de identificação de sistemas que estimam, via sinais coletados por PMUs, modos oscilatórios do SIB.
Palavras-chave: Estabilidade de Sistemas Elétricos de Potência. Identificação de Sistemas.

Equipe: Prof. Clodomiro Unsihuay Vila (coordenador).
Ementa: O presente projeto de pesquisa visa desenvolver metodologias e modelagem computacional para o planejamento da operação e expansão de sistemas de energia elétrica. Neste Projeto pretende-se estudar e desenvolver temas sobre: Planejamento da Operação e Expansão de Sistemas Hidrotérmicos considerando a Elevada Penetração de Energias Renováveis tais como a Geração Eólica, Solar, Usinas Hidrelétricas Reversíveis, entre outros e Armazenamento a grande escala; Planejamento da Operação e Expansão de Sistemas de Energia Elétrica Sob Incertezas considerando Confiabilidade ; Planejamento de Sistemas de Transmissão de Energia Elétrica; Planejamento da Operação e Expansão de Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica considerando a Qualidade e Confiabilidade no contexto das Energias Inteligentes, Redes Elétricas Inteligentes- Smart Grids, Microrredes, Resposta da Demanda e Cidades InteligentesSmart-Cities; Aplicações do MACHINE LEARNING / DEEP LEARNING / DATA DRIVEN/BIG DATA E ANALYTICS no Planejamento da Operação e Expansão de sistemas de Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica e Gás Natural.

Equipe: Profa. Juliana Almansa Malagoli (coordenadora).
Ementa: Os dispositivos eletromagnéticos usam a energia elétrica para gerar magnetismo que produzirá um trabalho mecânico. São dispositivos muito importantes na fabricação de eletrodomésticos, por exemplo, o motor de um liquidificador. Neste projeto, pretende-se analisar alguns dispositivos eletromagnéticos, por exemplo, um atuador. O comum é utilizar o cobre no enrolamento do mesmo, mas o objetivo será analisar diferentes materiais no projeto do atuador (cobre, alumínio e magnésio) e reduzir o custo dos materiais na fabricação dos dispositivos. Além disso, usa-se uma ferramenta para aplicar o Método dos Elementos Finitos (MEF) e analisar-se-á a força eletromagnética no entreferro do dispositivo. Portanto, podem-se analisar vários parâmetros dos dispositivos (atuador, indutor, transformador e motor elétrico, por exemplo) e comparar com os diferentes materiais aplicados aos equipamentos usando elementos finitos.
Palavras-chave: Projetos de Sistemas Inteligentes; Método dos Elementos Finitos; Técnicas de Otimização.

Equipe: Prof. Clodomiro Unsihuay Vila (coordenador).
Ementa: Para estudar as interações entre a oferta & demanda de energia e o desenvolvimento econômico & socioambiental é fundamental o desenvolvimento do planejamento integrado de recursos energéticos de médio e longo prazo usando metodologias apropriadas. O objetivo de um planejamento integrado de recursos energéticos é orientar as futuras ações de governo e as políticas públicas tendo em vista o equilíbrio entre o ritmo do crescimento econômico, gerenciamento pelo lado da demanda, a gestão de energia, a eficiência energética, aumento das fontes renováveis e a redução de custos econômicos e ambientais visando o desenvolvimento sustentável. O consumo energético se tornou inerente a qualquer setor da economia e o aumento acelerado do insumo fez com que as organizações se preocupassem com o consumosustentável e a eficiência energética. Assim, surgiu a necessidade de ser implantado um sistema de gestão de energia para tratar desse assunto. A instituição do Sistema de Gestão de Energia (SGE) nas políticas internas estabelece diretrizes sobre: Eficiência energética; Consumo consciente; Produção renovável; Redução de gases poluentes. A ISO 50001 é um sistema de gestão de energia profissionalmente instituído e embasado por uma norma técnica. Essa norma estabelece requisitos que precisam ser atendidos pelas empresas para que se garanta uma melhor performance energética e aumento do consumo sustentável para viabilizar as atividades das organizações. A questão da comercialização, regulação e tarifação do setor elétrico também é estudado neste projeto.

Equipe: Prof. Clodomiro Unsihuay Vila (coordenador).
Ementa: Os novos elementos e funções que serão implementados no processo de modernização das redes de distribuição de energia elétrica estabelecem novos paradigmas e desafios ao processo de planejamento e da operação desses sistemas. Este projeto de pesquisa em como objetivo geral contribuir para o viabilizar o planejamento e operação de sistemas de energia elétrica no contexto das Microrredes inteligentes (Smart Microgrids) ou simplesmente Microrredes) em conjunto com a rede de ativa de distribuição através de metodologias computacionais para otimização do planejamento da expansão e planejamento da operação (programação diária), respectivamente. Este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de ferramentas computacionais que permita o planejamento e operação de Microrredes e Redes ativas de distribuição de energia elétrica considerando a gestão o gerenciamento pelo lado da demanda. A originalidade científica do projeto se baseia na modelagem das Microrredes considerando microgeração distribuída, baterias veículos elétricos dentro da mesma. Dentro das Microrredes se considera ainda a gestão da energia pelo lado da demanda através da alocação ótima decargas considerando a flexibilidade das cargas dentro da instalação elétrica do consumidor, buscando a redução da demanda de pico do alimentador, redução de perdas, aumento da eficiência energética do sistema. Também visa a modelagem das redes ativas de distribuição, considerando geração distribuída (GD), armazenamento distribuído e o gerenciamento pelo lado da demanda nesta rede ativa. Por fim, modela de forma integrada ambos os modelos, resultando num modelo original hierárquico e coordenado para o Planejamento e Operação de Sistemas de Energia Elétrica no contexto das Redes Elétricas Inteligentes, Microrredes, Geração Distribuída com Energias Renováveis e Gestão da Energia pelo Lado da Demanda. Nos modelos computacionais tanto de planejamento e operação respectivamente, serão modeladas as incertezas e a confiabilidade do sistema. Os modelos computacionais a serem desenvolvidos serão implementados em plataformas de programação Matlab e Python. Os benefícios esperados decorrente desta pesquisa são melhorias na confiabilidade, qualidade e sustentabilidade de energia elétrica, minimização de custos da operação, e desenvolvimento de alternativas tecnológicas renováveis, gerando oportunidades de pesquisa e formação de recursos humanos altamente qualificados, publicação de artigos em revistas e congressos altamente especializas. Pretende-se também gerar trabalhos de conclusão de curso, dissertações de mestrado e teses de doutorado. O principal impacto deste projeto é a formação de recursos humanos, nos diversos níveis de capacitação (graduação, mestrado e doutorado).

Equipe: Profa. Elizete Maria Lourenço (coordenadora).
Ementa: Este projeto reúne as formulações fundamentais e abordagens alternativas associadas à estimação de estado para sistemas de distribuição de energia elétrica, objetivando a edição de um livro no tema, cuja proposta foi aprovada pela editora IET-Books. O trabalho conta com a participação de pesquisadores de diferentes nacionalidades, da academia e da indústria, e abordará o assunto de forma sistemática.

Equipe: Prof. Leandro dos Santos Coelho (coordenador).
Ementa: Este projeto tem por objetivo a análise, o projeto e a validação de sistemas computacionais baseados em modelos e/ou algoritmos da inteligência artificial e áreas afins com intuito de resolver problemas em sistemas elétricos de potência incluindo otimização do despacho econômico de energia elétrica, previsão de séries temporais de demanda, otimização de fluxo de potência, modelos dinâmicos relacionados às energias renováveis, otimização multi-objetivo de sistemas de controle, alocação de bancos de capacitores, entre outras aplicações.
Palavras-chave: Sistemas elétricos de potência, Inteligência artificial, Metaheurísticas de otimização, Aprendizado de máquina, Aprendizado profundo, Redes neurais artificiais, Previsão de séries temporais, Controle de processos.

Equipe: Prof. Alexandre Rasi Aoki (coordenador).
Ementa: Este projeto tem como objetivo geral contribuir para o controle de sistemas elétricos de grande porte (wide area control) com base na integração de dados dos sistemas computacionais de operação (SCADA, PMU e EMS) através de técnicas analíticas de dados (data analytics) e de aprendizagem de máquinas (machine learning). A metodologia de desenvolvimento do projeto incluí o mapeamento e caracterização dos sistemas PMU, SCADA e EMS, assim como o desenvolvimento de uma ferramenta de integração e análise (data analytics) dos dados providos pelos sistemas. Com esta ferramenta será possível compatibilizar as diferentes fontes de dados propiciando o reconhecimento automático da topologia corrente do sistema. A partir desta ferramenta de integração e análise de dados será desenvolvida uma metodologia inteligente (machine learning) focada em controle de sistemas elétricos de grande porte (wide area control). A metodologia inteligente será implementada em uma ferramenta computacional que irá acessar a ferramenta de integração e análise de dados para a elaboração de regras de operação para análise distribuída de controle. A originalidade do projeto se baseia na aplicação de técnicas de aprendizagem de máquinas para o desenvolvimento de modelos preditivos de alguma característica operacional do sistema visando análise distribuída de controle, e que poderão operar de forma on-line, na qual o modelo é ajustado continuamente de acordo com a dinâmica operacional do sistema. Os benefícios práticos esperados como resultados do projeto são: uma plataforma computacional de integração de dados dos SMF, SCADA e EMS que irá operar de forma integrada com técnicas de aprendizagem de máquina visando controle de sistemas elétricos de grande porte, além disso, está prevista a capacitação em nível de mestrado e doutorado de profissionais da empresa; já o Setor Elétrico terá a oportunidade de experimentar a aplicação de métodos de data analytics e machine learning, os quais poderão prover subsídios para o desenvolvimento de outras aplicações para a ferramenta desenvolvida, como por exemplo, análise de flutuações de tensão e localização de distúrbios no SEP.

Equipe: Prof. Alexandre Rasi Aoki (coordenador).
Ementa: Este projeto será executado pela UFPR e tem como objetivo geral contribuir para o viabilizar a operação de microrredes (microgrid) em conjunto com a rede de distribuição ativa através de metodologias computacionais para otimização da programação diária da operação e projeto piloto. Este projeto de P&D visa o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que permita a programação da operação diária de Microrredes e Redes de distribuição ativas considerando o gerenciamento pelo lado da demanda. Além disso, o projeto contempla um piloto no Parque Barigui Curitiba/PR com Solar Fotovoltaica e Micro Central Hidrelétrica (MCH) para fins de validação da metodologia e de disseminação de conhecimento e tecnologia sobre energia e sustentabilidade para população. A originalidade científica do projeto se baseia na modelagem das microrredes considerando microgeração distribuída e baterias dentro da mesma. Dentro das microrredes se considera ainda o gerenciamento pelo lado da demanda através da alocação ótima de cargas considerando a flexibilidade das cargas dentro da instalação elétrica do consumidor, buscando a redução da demanda de pico do alimentador, redução de perdas, aumento da eficiência energética do sistema. Este modelo é denominado MOuG. E ainda, considera a modelagem das redes ativas de distribuição, considerando geração distribuída (GD), armazenamento distribuído e o gerenciamento pelo lado da demanda nesta rede ativa. Este módulo é denominado Modelo Fluxo de Potência Ótimo multiperiodo de Redes de Distribuição Ativas (modelo MFOP). Por fim, modela de forma integrada ambos os módulos (MFOP + MOuG), resultando num modelo original hierárquico e coordenado para simular a programação diária da operação ótima integrada de microrredes e redes de distribuição ativas considerando o gerenciamento pelo lado da demanda. Os benefícios práticos esperados como resultados do projeto são: a Copel terá uma metodologia computacional que permitirá a simulação e otimização da operação de microgrids (uG) e redes ativas de distribuição (RAD) considerando o gerenciamento pelo lado da demanda. Com a metodologia, a Copel será capaz de simular cenários futuros do sistema de distribuição, antecipando os impactos positivos e negativos na rede; já o Setor Elétrico terá a oportunidade de experimentar a aplicação de modelagem computacional do estado da arte, e propostas metodológicas no tema da operação de microgrids, redes de distribuição ativas e gerenciamento pelo lado da demanda, antecipando um cenário de evolução do segmento de distribuição de futuro de curto prazo. Além disso, o projeto inclui um roadmap técnico-científico para evolução para RADs e uGs e um projeto piloto com MCH.

Equipe: Prof. Gustavo Henrique da Costa Oliveira (coordenador).
Ementa: Avanços na geração de energia elétrica por meio de fontes renováveis (por exemplo, solar e eólica) e o aumento do nível de sua inserção na rede elétrica, vem gerando novos desafios para assegurar a qualidade de energia, estabilidade e confiabilidade da operação, tanto da geração de energia renovável como do próprio sistema de distribuição e transmissão no qual ela está conectada. Boa parte destes desafios ocorre devido à natureza intermitente de grande parte das fontes de energia renovável como também da presença de novos componentes, como por exemplo, sistemas de armazenamento, inversores de tensão, etc. Este projeto é um desdobramento de um projeto P&D desenvolvido na UFPR que propôs a implantação, monitoramento, operação e controle de uma microrrede localizada no Campus Centro Politécnico da UFPR. Dentro deste contexto, o objetivo deste projeto é analisar a dinâmica de redes ou microrredes (ilhadas ou conectadas) compostas por fontes renováveis de energia, em particular, envolvendo aspectos de estabilidade, controle e simulação de transitórios elétricos/eletromagnéticos.

Equipe: Prof. Gustavo Henrique da Costa Oliveira (coordenador).
Ementa: Neste projeto, aborda-se o problema da determinação de modelos de sistemas dinâmicos passivos. Este problema é relevante para diversas empresas e centros de pesquisa do setor elétrico que precisam de modelos passivos confiáveis de transformadores, reatores, transformadores de instrumentação, cabos, linhas, etc. para realizar análises do comportamento dinâmico do Sistema Elétrico de Potência (SEP) na ocorrência de eventos na rede. Algumas destas análises tratam de simulações de transitórios eletromagnéticos de frente muito rápida. O objetivo é, portanto, realizar experimentos práticos e desenvolver técnicas para estimação de modelos sistemas passivos usando a metodologia conhecida como macromodelagem. Estes modelos subsidiarão a realização de simulações e estudos confiáveis, com a consequente análise e/ou prevenção de falhas de equipamentos do SEP, tanto em níveis de Geração, Transmissão e Distribuição.

Equipe: Prof. Ricardo Schumacher (coordenador).
Ementa: Devido à sua complexidade operativa, os sistemas elétricos de potência atuais demandam por técnicas de processamento de dados cada vez mais avançadas para monitoramento, diagnóstico e controle. No contexto específico de localização de faltas em sistemas de potência, por exemplo, a assertividade e a agilidade com que tal localização impacta diretamente na qualidade da operação e manutenção. Outro exemplo de relevância é o desenvolvimento de técnicas de controle preditivo para microrredes. Nessas duas áreas, embora diversas técnicas existentes hoje na literatura se mostrem promissoras, ainda existem desafios importantes a serem superados, especialmente no que diz respeito à generalização dessas técnicas para um amplo leque de problemas. Com isso posto, o objetivo geral desse projeto consiste em investigar e desenvolver técnicas avançadas de controle e monitoramento de sistemas elétricos a partir do processamento de dados extraídos desses sistemas. Mais especificamente, visa-se propor novas técnicas avançadas para localização de faltas a partir de dados extraídos por PMUs (do inglês, phasor measurement units); assim como também visa-se a proposição de novas técnicas avançadas de controle preditivo para suporte à operação de microrredes.