Thelma Solange Piazza Fernandes, Dra.
Professor Adjunto IV
PROJETOS DE PESQUISA
Projeto de Pesquisa 1: Projeto Inter-Institucional UFSC-UFPR , Parte I: Proposição e Estudo Comparativo de Metodologias para Cálculo de Perdas em S.E.P. operando segundo modelo Pool
Registro BANPESQ: 2004015787
Área de Pesquisa: Sistemas de Energia
Grupo de Pesquisa: Operação e Planejamento de Sistemas Elétricos de Potência
Resumo:
O setor elétrico mundial vem passando por um processo de re-estruturação nos últimos quinze anos, com a quebra do monopólio de geração e introdução de competição nesse segmento. Esse processo requer o desenvolvimento de metodologias que respondam a várias questões relacionadas a ele. Uma delas diz respeito ao cálculo das perdas que são provocadas pelo transporte de potência pela rede de transmissão. No modelo tradicional, elas são consideradas como parte do total de geração requerido para suprir a demanda. E, desde que todos os geradores pertençam a uma mesma companhia, é desnecessário que se determine com exatidão a distribuição dessas perdas entre os geradores e cargas.
No entanto, no modelo competitivo, isto é, com diferentes companhias atuando no mercado, é essencial alocar as perdas associadas aos usuários do sistema de transmissão de modo que se possam estabelecer critérios justos de remuneração das mesmas, pois elas representam aproximadamente 4% do total de energia produzida em um sistema.
Assim, este trabalho tem como objetivo fazer um estudo comparativo de diversas metodologias propostas na literatura para obtenção de perdas por barras, assim como proposição de novas metodologias para modelos operando segundo mercado tipo pool.
Financiamento: CNPQ
Defesas:
RODRIGUES, F.; (2007). Análise de Metodologias para Alocações de Perdas em S.E.P. Operando Segundo Modelo Pooll. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
CORTIANO, F.; (2006). Análise e Desenvolvimento de Metodologias para Alocações de Serviços em S.E.P. Operando Segundo Modelo Pool-Bilateral. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
Projeto de Pesquisa 2: Desenvolvimento de Ferramenta Computacional para Gestão de Compra de Energia Elétrica
Área de Pesquisa: Sistemas de Energia
Grupo de Pesquisa: Operação e Planejamento de Sistemas Elétricos de Potência
Resumo: O novo modelo do setor elétrico, com o novo enfoque que o MME está dando, atribui às distribuidoras a responsabilidade pela previsão de seu mercado, bem como, o momento mais adequado para a realização da contratação da energia elétrica necessária para o atendimento a seu mercado. Para isso é necessário se estudar variáveis complexas, tais como, afluências, cenários de preços spot, composição dos fluxos de caixa, entre outros, com base em teorias econômicas e técnicas de inteligência artificial, através de conceitos financeiros e estatísticos visando a obtenção do melhor risco-retorno de uma operação, possibilitando dessa maneira a orientação da tomada de decisões. Objetivo Geral: - Contribuir para a melhoria dos processos de gestão, previsão e compra de energia elétrica da empresa. - Minimizar o risco nos processos de compra de energia a serem realizadas pela concessionária tendo em vista a modicidade tarifária. Objetivos Específicos: - Desenvolver uma metodologia para gestão de compra de energia elétrica e previsão de preços futuros. - Desenvolver uma metodologia para otimização da compra de energia elétrica dentro do novo modelo do setor elétrico.
Defesas:
Souza, C. L.; (2010). Gestão de Compra de Energia via Método dos Pontos Interiores Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
Projeto de Pesquisa 3:Operação e Alocação de Dispositivos Reguladores de Tensão e de Geração Distribuída em Redes de Distribuição (rede monofásica e trifásica)
Registro BANPESQ: 2006019773
Área de Pesquisa: Sistemas de Energia
Grupo de Pesquisa: Operação e Planejamento de Sistemas Elétricos de Potência
Resumo:
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 adequado 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.
Defesas:
BEÊ, R..; (2007). Alocação Ótima de Banco de Capacitores em Redes de Distribuição. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
SZUVOVIVSKI, I.; (2008). Alocação Simultânea de Banco de Capacitores Reguladores de Tensão em Sistemas de Distribuição usando Algoritmos Genéticos e Fluxo de Potência Ótimo. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
SOUZA, A. R.; (2009). Conexão de Geração Distribuída em redes de Distribuição. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
DALHKE, D.; (2010). Ajuste de Capacitores Automáticos via Fluxo de Potência Ótimo Parametrizado. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
Projeto de Pesquisa 4: Despacho Hidro-Térmico de Curto e Médio Prazo Área de Pesquisa: Sistemas de Energia
Grupo de Pesquisa: Operação e Planejamento de Sistemas Elétricos de Potência
Resumo:
Os sistemas hidrotérmicos de geração são compostos de usinas termelétricas e hidrelétricas convencionais e não convencionais ligadas aos centros de carga através de um sistema de transmissão. Na operação desse sistema, busca-se determinar uma estratégia de geração de cada usina que minimize o valor esperado dos custos operativos no horizonte de planejamento.
A cadeia de planejamento do sistema hidrotérmico brasileiro inclui: Planejamento da Operação de Médio Prazo (dois a cinco anos à frente), Planejamento de Curto Prazo (um ano à frente), Planejamento de Diário ou Pré-Despacho (um dia à frente) e Operação em Tempo Real (uma a meia hora à frente).
Este projeto se concentra nas etapas de Planejamento da Operação de Médio Prazo e Pré-Despacho, de modo a aprimorar as formulações de FPO existentes para o pré-despacho, bem como levar ao problema de planejamento de médio prazo questões relacionadas à rede elétrica, que atualmente não são consideradas nesta etapa de estudo.
Financiamento: LACTEC/COPEL
Defesas:
BORGES, S. S.; (2010). Pré-Despacho de Potência Ativa e Reativa para Sistemas Hidrotérmicos Utilizando Método de Pontos Interiores e Coordenadas Retangulares. Mestrado em Engenharia Elétrica, UFPR.
Projeto de Pesquisa 5: Estratégias para contornar superação de dispositivos de proteção elétrica
Área de Pesquisa: Sistemas de Energia
Grupo de Pesquisa: Operação e Planejamento de Sistemas Elétricos de Potência
Resumo:
O constante crescimento da demanda mundial tem exigido contínuas adequações dos sistemas elétricos de potência (SEP). Algumas das adequações necessárias são: construção de novas unidades geradoras, construção ou recapacitação de linhas de transmissão, aumento da interligação entre regiões, construção de novas subestações assim como a adequação das já existentes, devido, por exemplo, a superação de equipamentos por aumento de carregamento e aumento dos níveis de curto-circuito.
Para se analisar, o problema de superação de equipamentos por corrente de curto-circuito, cuja solução pode ser a troca dos equipamentos superados já existentes (o que pode envolver um alto custo) ou a instalação de Dispositivos Limitadores de Corrente de Curto-Circuito (DLCCs), deve-se realizar o cálculo dos níveis de corrente de curto-circuito que circulam pelos disjuntores instalados nas subestações, a fim de se sinalizar os disjuntores superados.
As metodologias existentes para cálculo das correntes de curto-circuito, assim como de fluxo de potência, fluxo de potência ótimo ou estimação de estados utilizam a convencional modelagem barra-ramo. No entanto, este modelo barra-ramo impede a análise dos componentes internos às subestações, que quando necessários devem ser feitos a parte, num processo dispendioso de tempo e precisão.
Assim, este projeto se propõe a estender a formulação do problema de
cálculo de curto-circuito (CC), de forma a torná-lo capaz de processar
redes modeladas no nível de seção de barras. A formulação estendida é
ilustrada através de um problema clássico de CC, solucionado pela
tradicional Metodologia da Matriz
.
Além disto, estudos sobre as melhores formas de contornar a superação dos dispositivos de proteção são abordadas neste projeto.