Utilização de tecnologias de energias renováveis e armazenamento em Smart Grids

Calvário, Válter André

http://hdl.handle.net/10400.8/3155

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Válter André Calvário_Dissertação.pdf		4.53 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Calvário, Válter André

Advisor(s)

Gil, Nuno José de Abreu e Sousa Cabete

Vide, Paula Sofia Pita da Silva e Castro

Abstract(s)

A gestão, análise e compreensão dos fluxos de energia numa rede, tal como a fonte a ser utilizada para suprir cada consumo, faz parte do sistema a que se chama smart grid. São redes inteligentes, programadas e dimensionadas para responder, por exemplo, a variações de consumo e problemas na distribuição, possibilitando a redução de perdas e/ou custos. Para procurar compreender melhor as funcionalidades que se podem obter das smart grids, foi efetuado um dimensionamento, a partir de um caso real, em software Matlab e Matpower. Estudou-se uma smart grid, com base numa análise hora a hora em regime permanente, para a ilha de Santa Maria, nos Açores, e foi desenvolvido um modelo de otimização, recorrendo a várias fontes de energia. Analisou-se a rede elétrica existente, tendo por base dados fornecidos pela empresa que gere a rede de distribuição da ilha, a EDA (Eletricidade dos Açores). Foram assim verificadas as características das linhas e a sua localização, sendo identificados os centros electroprodutores e a sua capacidade. A partir deste estudo obteve-se a rede reduzida da ilha com os barramentos característicos e a integração de várias fontes de produção. Para garantir uma rápida e segura transição entre as fontes, foram dimensionados, em conjunto, os sistemas hídrico, eólico, solar fotovoltaico, geradores "Diesel", armazenamento por bombagem eólica e flywheels localizadas junto aos geradores para apoio nas transições para fontes mais lentas. Após obter os dados de produção horária e/ou diária de cada fonte e de se efetuar o trânsito de potência para o modelo considerado, foram estudados três casos práticos para verificar qual a resposta da rede definida a condições distintas. Analisou-se a situação de existir excesso de carga, uma componente ativa das flywheels e não apenas a de armazenamento e a substituição de alguns condutores existentes por linhas de maior secção. Santa Maria revelou-se como um bom caso de estudo para smart grids. Não só por ser um sistema isolado, com elevada dependência dos geradores "Diesel", mas também por possuir condições para executar todas estas soluções, tal como explicado neste trabalho.