Proposta de sistema de gerenciamento de energia para microrrede com geração fotovoltaica, biogás e armazenamento de energia

Abstract

Microrredes representam o futuro dos sistemas elétricos de potência, e para que funcione adequadamente, um sistema de gerenciamento de energia da microrrede deve ser projetado para encontrar a melhor maneira de lidar com a carga de forma confiável. Este estudo tem como objetivo propor e simular um sistema de gerenciamento de energia de uma microrrede localizada na Universidade de Brasília e composta por três recursos energéticos distribuídos: módulos fotovoltaicos, usina termelétrica a biogás e um sistema de armazenamento de energia por bateria. Para a simulação foi preciso recolher informações de perfil de consumo da unidade consumidora e do potencial energético para que os recursos energéticos distribuídos pudessem ser dimensionados. O algoritmo sugerido foi desenvolvido para os modos conectado e ilhado, buscando priorizar o sistema fotovoltaico e considerando o estado de carga na tomada de decisão. O horário também deve ser monitorado de modo a reduzir ou cortar a contribuição da rede para carga em período de pico, como serviço ancilar. Simulações foram realizadas para semanas específicas e para o ano inteiro de 2023, com o intuito de validar o sistema de gerenciamento de energia e verificar possíveis desligamentos. Para os cenários investigados, a microrrede foi capaz de manter a operação em modo ilhado a todo momento, sem precisar desligar por não conseguir atender às cargas. Ademais, o sistema operando com a microrrede proporcionou uma redução significativa da energia consumida pela rede de distribuição. Entretanto, a partir das simulações, percebe-se que interrupções em dias com baixa geração fotovoltaica pode levar a desligamentos da microrrede. Dessa forma, foram investigados pontos de melhoria nos parâmetros adotados no sistema de gerenciamento de energia e as consequências de alterações na configuração da microrrede. Os resultados alcançados a partir das propostas de alteração foram muito positivos, validando os novos parâmetros e indicando a possibilidade de reduzir a capacidade do banco de baterias.