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O conceito de microrredes já é uma realidade em sistemas de potência ao redor do mundo. Entretanto ainda existem alguns desafios relacionados as estratégias de controle e aos modos de operação das microrredes. Neste trabalho, estudou-se sobre os modos de operação, as estratégias de controle e as possíveis fontes de geração distribuída de uma microrrede. Além disso, foi exposto o problema de reconexão com a rede principal e proposto uma estratégia de controle suplementar de reconexão a fim de minimizar as perturbações no barramento da microrrede durante a reconexão.

O sistema de controle suplementar de reconexão apresentado neste trabalho foi exclusivamente projetado para microfontes do tipo "geração hidrelétrica de pequena escala". Entretanto, as técnicas utilizadas no trabalho estão presentes na bibliografia e são utilizadas em diversos tipos de fontes de geração distribuída.

Um dos pontos observados neste trabalho é o fato de que o controle suplementar de reconexão atua diretamente em um controle local da microrrede, por isso uma estratégia de controle, seja descentralizada ou hierárquica, se faz necessária. Especificamente para um controle hierárquico, a possibilidade de se controlar localmente as cargas próximas a microfonte ou de se utilizar sistemas de armazenamento na microrrede podem ser técnicas proveitosas durante o processo de reconexão a rede principal. Portanto, é necessário que o controle central se responsabilize pelo fluxo de potência dos elementos da microrrede durante o processo de reconexão.

Um resultado interessante neste trabalho é a redução completa da perturbação gerada pelo fechamento do disjuntor no ponto de acoplamento comum quando os sistemas estão sincronizados, a diferença do módulo de tensão entre o barramento da microrrede e da rede principal é nulo e não há uma defasagem entre as barras. Dessa forma, é possível se fazer uma reconexão perfeita entre a microrrede e a rede principal.

Ao se tratar dos controles de sincronismo e defasagem, ainda se ressalta o fato de que tanto o controle de frequência, quanto o controle de fase são injetados na malha no mesmo nó. Ou seja, trata-se de um sistema MISO, onde múltiplas entradas resultam em um único sinal de saída. Neste caso, poderia ser interessante a utilização de um modelo de controle preditivo que comparasse seu resultado com os já obtidos neste trabalho.

Os resultados obtidos a partir da aplicação de algoritmos genéticos foi extremamente interessante, principalmente por apresentar parâmetros que induziram a utilização de um tipo de controlador diferente do apresentado nas referências do trabalho. Esse controlador, além de funcional ao problema, se mostrou superior para algumas funcionalidades e desempenho bastante aceitável, uma vez que cada simulação levou menos de 1 minuto

82 Capítulo 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

para apresentar resultados. Apesar disso, existe uma limitação na utilização de algoritmos genéticos que fica mais clara com a prática do processo: os genes matemáticos são discretos, ou seja, finitos. Quando se busca parâmetros para controladores, busca-se também a maior possibilidade de combinações. Para esse estudo, um conjunto finito de números racionais foi selecionado como campo amostral para o algoritmo. Este campo pode ser tão grande quanto o projetista queira, entretanto, seus elementos sempre serão discretizados. Existem outras técnicas indicadas para a solução de problemas de controle, uma delas é a técnica de redes neurais. Nesta técnica, a precisão da resposta é tão alta quanto o tempo de simulação, e o campo amostral não necessariamente é finito.

O método proposto pelo Simulink, PI/PID Tuner, teve algumas dificuldades de convergência, principalmente para os controles de frequência e de fase. Como dito anterior- mente, trata-se de um sistema MISO e o próprio fabricante do PI/PID Tuner deixa claro que ele pode ter dificuldades com sistemas que não sejam SISO. Entretanto, obteve-se bons respostas a partir dos resultados deste método.

7.1

TRABALHOS FUTUROS

Além das já propostas utilizações de um método de controle preditivo e da substituição do algoritmo genético por uma rede neural, a principal proposta para futuros trabalhos está relacionada ao aumento de fontes geradoras na microrrede, e o controle a implementação de um controle central que possa coordenar o fluxo de potência de cada microfonte durante o processo de reconexão.

A inclusão de conversores CA/CC e CC/CC, sistema de armazenamento, cargas localmente controláveis e de mais máquinas síncronas traria novos desafios ao estudo.

A redução do tempo necessário para se controlar a defasagem do sistema com o projeto de um anti-windup também é algo que merece estudo no futuro.

A inclusão de outras microrredes no sistema, bem como de um sistema de geren- ciamento de distribuição e o estudo de um sistema de proteção de microrredes também trariam novas possibilidades ao estudo.

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Referências

[1] Simões Costa A. J. A. Dinâmica e controle de sistemas de potência, Acessado em: 03 de Abril de 2019.

[2] B. A. Bastiani. Controle Auxiliar de Frequência para microrredes ilhadas com baixa inércia equivalente. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2016.

[3] Governo Federal Brasileiro. Matriz Energética Brasileira. http://www.brasil.gov.br/noticias/meio-ambiente/2010/11/matriz-energetica, Acessado em : 22 de Maio de 2019.

[4] Darwin C. On the Origin of Species. D. Appleton and Company, 1859.

[5] Energy Development and Power Generation Committee. IEEE Recommended Practice for Excitation System Model for Power System Stability Studies. IEEE, 2005.

[6] P.W. Lehn F. Katiraei, M.R. Iravani. Micro-Grid Autonomous Operation During and Subsequent to Islanding Process. IEEE, 2005.

[7] Mendel G. Experiments on Plant Hybridization. Proceedings of the Natural History Society of Brünn, 1866.

[8] Wright A. H. Genetic Algorithms for Real Parameter Optimization. 1991.

[9] P. Kundur. Power System Stability and Control. McGraw-Hill, 1994.

[10] R. H. Lasseter. MicroGrids. IEEE, 2002.

[11] Palhares R. M. Desempenho de Sistemas de Controle Realimentados. http://www.cpdee.ufmg.br/ palhares/aula4_csl.pdf, Acessado em : 03 de Abril de 2019.

[12] Torres M. M. Otimização dos Parâmetros de um Controlador Proporcional, Integral e Derivativo por Algorítimo Genético para um Sistema de Controle de Nível de Líquido. Indian Institute of Technology Bombay, 2014.

[13] Mathworks. Automatically tune PID controller gains. https://www.mathworks.com/discovery/pid-tuning.html, Acessado em: 02 de Julho de 2019.

[14] K. Mustafa, A. Pullen. A Review of Flywheel Energy Storage System Technologies and Their Applications. Applied Sciences 7, no. 3, 2017.

84 Referências

[15] Assis T. M. L. Taranto G. N. Automatic Reconnection From Intentional Islanding Based on Remote Sensing of Voltage and Frequency Signal. IEEE, 2012.

[16] OECID/IEA. I.E.A Technology Roadmap: Hydropower. 2012.

[17] K. Ogata. Engenharia de Controle Moderno. Pearson Education, 2014.

[18] Fundação PTI. Baterias de Sódio. https://www.pti.org.br/pt-br/baterias, Acessado em : 30 de Maio de 2019.

[19] A. Quintela. Hidráulica. Lisboa, Fundação Gulbenkian, 2005.

[20] Jiménez J. D. M. Aramburo S. A. Quintero, S. X. C. Feasibility of Intentional Islanding operation with Small Hydropower Plants. IEEE, 2012.

[21] P Reis. Portal Energias Renováveis: Energia Hídrica. https://www.portal- energia.com/energia-hidrica/, Acessado em : 30 de Maio de 2019.

[22] L Rese. Modelagem, Análise de Estabilidade e Controle de Microrredes de Energia Elétrica. UFSC, 2012.

[23] Salgado R. S. Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica. UFSC, Apostila.

[24] P. Crossley S. Chowdhury, S.P. Chowdhury. Microgrids and Active Distribution Networks. IET, 2009.

[25] R. F Silva. Emulação de uma Turbina Eólica e Controle Vetorial do Gerador de Indução Rotor Gaiola de Esquilo para um Sistema Eólico. UFRJ, 2012.

[26] Simões Costa A. J. A. Silva, A. S. Aspectos Dinâmicos do Controle de Sistemas de Potência. UFSC, Apostila.

[27] D. Ton. DOE Microgrids Program Overview, Power Systems Engineering Research and Development. DOE Office of Electricity Delivery Energy Reliability, 2015.

[28] Mathew T. V. Genetic Algorithm. Indian Institute of Technology Bombay, 2003.

[29] Mohamad H. Mokhlis H. Bakar A. H. A. Ping H. W. A review on islanding operation and control for distribution network connected with small hydro power plant. Elsevier, 2011.

[30] Kothare M. V. Morari M. Zheng, A. Anti-Windup Design for Internal Model Control. International Journal of Control, 1994.

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