Engenharia Elétrica
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- ItemEstudo de caso : gerenciamento de fluxo de potência em usinas fotovoltaicas considerando o armazenamento de energia utilizando baterias(2023-10-30) Souza, Camila deNos últimos anos, devido ao crescente aumento da demanda de energia elétrica no mundo todo, vem surgindo a necessidade de desenvolver estudos e novas tecnologias visando aumentar a capacidade de produção de energia elétrica. Neste contexto é necessário agregar qualidade, disponibilidade e confiabilidade ao sistema de fornecimento. Historicamente, os sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica foram estruturados para operar produzindo grandes quantidades para atender a demanda de forma instantânea, transportando a energia diretamente para os centros de carga e, por fim, mensurar o fluxo de potência para determinar o consumo. Recentemente, tem sido possível observar uma mudança nesta estrutura, principalmente devido a questões ambientais e econômicas, visto que a dependência por energia elétrica aumentou de forma significativa no mundo todo. Isso ocasionou uma procura pela inserção de formas de geração de energia através dos recursos renováveis, como por exemplo, painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas. Neste cenário, observa-se algumas questões adversas visto que a geração deste tipo de fonte depende da disponibilidade dos recursos renováveis, e a falta de integração dos sistemas de energias renováveis com os sistemas tradicionais. O uso de Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs) podem servir como forma de estabilizar a matriz energética quando combinados com recursos renováveis. Os SAEs têm a capacidade de agregar à energia elétrica maior disponibilidade, qualidade e confiabilidade. Tecnologias para armazenamento de energia elétrica, como acumuladores baseados em reações químicas reversíveis, baterias de cobre e zinco ou acumuladores de chumbo-ácido, foram desenvolvidos antes das máquinas geradoras rotativas, porém eram equipamentos pesados, que exigiam manutenção periódica, apresentavam baixa densidade de armazenamento e restrições ao descarte, por conter metais pesados. Atualmente já é possível construir baterias e acumuladores de alta confiabilidade, alta disponibilidade, alta densidade de energia e que possuem capacidade de realizar milhares de ciclos de carga/descarga através do desenvolvimento dessas tecnologias por preços mais acessíveis. Palavras-chave: SAEs, baterias, demanda, energia solar fotovoltaica.
- ItemEstudo comparativo de técnicas não intrusivas de estimação de parâmetros do circuito equivalente de motores de indução trifásicos(2023-10-17) Rosa, Cláudia Luana Schimuneck daO Motor de Indução Trifásico (MIT), especialmente do tipo gaiola de esquilo, é amplamente difundido em acionamentos elétricos. Dentre as vantagens do MIT sobre outras máquinas elétricas, destacam-se o custo reduzido, a elevada confiabilidade e eficiência. Essas características potencializam a sua aplicação em diversos tipos de acionamento, controle e automação. Nesse sentido, ao estudar e simular seu comportamento é importante estimar seus parâmetros de forma robusta, precisa e confiável. Destaca-se a importância de estimar tais parâmetros de forma minimamente invasiva, de modo a evitar a parada de processos. Nesse sentido, este trabalho apresenta um estudo comparativo de duas técnicas de estimação de parâmetros do circuito equivalente do MIT apresentadas na literatura especializada, que utilizam apenas dados de catálogo do fabricante, tais técnicas são desenvolvidas e validadas no software Matlab. Os resultados obtidos são comparados entre si e, também, com os resultados experimentais de ensaios realizados em laboratório próprio da universidade. As vantagens e desvantagens identificadas são discutidas, bem com as perspectivas futuras de continuidade dessa pesquisa. Palavras-chave: Motor de Indução Trifásico, Parâmetros do Circuito Equivalente, Técnicas de Estimação Não Intrusivas.
- ItemEstudo de coordenação e seletividade elétrica em uma planta industrial(2023-07-05) Santos, Cristian Borges dosNos sistemas elétricos de potência é importante que os dispositivos de proteção sejam dimensionados de forma adequadas deforma que garanta a segurança de todos equipamentos e pessoas estejam em contato com ele, além de dimensionar correntemente os dispositivos de proteção deve se garantir que ele atue de maneira coordenada e seletiva. Para determinar se um sistema elétrico de potência é necessário a aplicação de um estudo de coordenação e seletividade, deve analisar as normas e critérios implementadas por cada concessionária, desta forma garantindo a atuação dos dispositivos de proteção da unidade consumidora antes que os das concessionárias. Neste presente trabalho será realizado um estudo de coordenação e seletividade elétrica aplicado em uma planta industrial, também será desenvolvido uma ferramenta digital para traçar curvas atuação dos sistemas de proteção e relé de proteção.
- ItemImplementação de monitor de plantio com sensores de sementes de alta precisão(2023-06-06) Willers, Leonardo RafaelNo presente Trabalho de Conclusão de Curso, descreve-se o estudo e implementação de um sistema de monitoramento de plantio, utilizando sensores de alta precisão, baseados em emissores laser, com comunicação sem fio, garantindo confiabilidade e velocidade ao produtor rural, em um dos momentos mais importantes de uma safra que é o plantio, a distribuição de sementes no solo através de um equipamento denominado semeadora. Os sensores de sementes são acoplados nos mangotes (por onde passam as sementes até chegarem ao solo) dessa semeadora, bem como um sensor no eixo motriz da máquina, para monitorar a velocidade de plantio, esses dados são enviados para uma central localizada na parte central do equipamento, e se comunica através de uma rede Wi-Fi com outra central localizada no interior do trator, que através de uma IHM (Interface Homem-Máquina) apresenta as seguintes informações: erro em uma ou mais linhas e quais são essas linhas, média de sementes por metro linear (e por hectare) por linha e total, tempo de plantio, área semeada e velocidade de plantio. Foi confeccionada uma bancada de testes para simular o sistema de uma semeadora, e dois modelos de sensores de sementes. Esses sensores foram calibrados e submetidos a testes, sendo que uma dos modelos se mostrou extremamente preciso depois de ser calibrado, apresentando desvio padrão próximo a 1%. Os dados dos sensores são coletados através de uma central, que possui como componente principal um microcontrolador ESP32, que possui comunicação Wi-Fi e bluetooth integrados, além de possuir diversas portas que podem ser utilizadas como interrupções externas, o que é essencial para este trabalho, já que qualquer sinal vindo dos sensores é considerado prioritário. Além disso, foram estimados custos para um sistema de completo de monitoramento de plantio de uma semeadora de sete linhas.
- ItemAvaliação dos impactos causados pelo carregamento dos veículos elétricos na rede de distribuição energia elétrica baseado em um cenário real(2022-12-29) Fischer, Henrique KronbauerA crescente preocupação da sociedade com o meio ambiente, principalmente sobre a emissão dos gases nocivos que os atuais veículos a combustão produzem, são um dos principais fatores que estão fazendo com que a frota de veículos elétricos no mercado automobilístico aumente nos últimos anos. Levando em conta esse aumento o presente trabalho busca analisar os futuros impactos que podem ser causados por esses veículos no sistema de distribuição. Desse modo foi utilizado como objeto de estudo a inserção de veículos em um condomínio da cidade de Ijuí-RS, cidade esta que está sobre concessão da distribuidora de energia DEMEI. Busca-se estudar os possíveis problemas que a rede de distribuição sofrerá devido o acréscimo destes veículos, problemas quanto a potência, tensão e perdas. Em primeiro momento será discutido um pouco sobre as características dos veículos elétricos, após será apresentado os métodos utilizados para a obtenção das variáveis necessárias para a realização das análises. Para a realização do estudo foi utilizado o software OpenDSS, onde o mesmo é responsável por implementar todos os elementos que compõe a rede de distribuição do objeto de estudo. Também foi utilizado o software Matlab, que realiza todas as análises de cálculos e gera as curvas de resposta. Através dos resultados obtidos, ocorre o estudo dos impactos produzidos por diferentes números de veículos em distintos horários do dia.