1º Edição PesquISEE - Unifei

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Sobre nós

A PesquISEE nasceu com o propósito de ser um veículo de disseminação do conhecimento produzido pelo ISEE (Instituto de Sistemas Elétricos e Energia) da Universidade Federal de Itajubá - Unifei.

Concebida como um elo entre docentes, discentes e egressos, esta revista também se propõe a atuar como um canal de comunicação com a sociedade, promovendo a transparência e a prestação de contas dos recursos investidos. Por meio deste espaço, buscamos evidenciar o compromisso do instituto com a formação acadêmica de excelência e a realização de pesquisas de alta qualidade, refletidas em publicações em periódicos de destaque no cenário científico.

Então damos as boas vindas à primeira edição desse incrível projeto, ótima leitura!

SUMÁRIO

Dezembro 2024

Nota Editorial

Nesta Edição

Homenagem ao Professor Antonio

Eduardo Hermeto

Por Daniel Silva Israel e Prof Fabricio Silveira Chaves 6 4

Estudo de Contingências com a Inclusão de Geração Eólica.

Oportunidades da Expansão das Fontes Renováveis no Brasil. Por Francisco Galvão 8 5 14

Prof Fabricio Chaves, Rafael Ciciliato e Vinicius Vilhena 20

Fontes Renováveis Intermitentes: Desafios e Oportunidades.

Perspectivas sobre a Alocação Ótima de FACTS em Sistemas Elétricos de Potência.

Prof. Fabricio Chaves, Rafael Ciciliato e Vinicius Vilhena 38

Por Profª Camila Paes Salomon, Thallia Fernanda Fagundes e Maria Eduarda Veloso. 28 42 43 Noticias ISEE Fontes Renováveis Intermitentes: Desafios e Oportunidades.

Referências

É Editorial - 1º Edição

com muita satisfação que publicamos a primeira edição da PesquISEE, a revista eletrônica do Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE).

Acreditamos que esta será a primeira de muitas edições, uma vez que o objetivo principal da revista é promover o relacionamento técnico dentro da comunidade UNIFEI através de artigos de docentes e discentes dos cursos de graduação e de pós-graduação e de ex-alunos em atividade profissional ou já aposentados. Também serão publicadas notícias do Instituto permitindo difundir na comunidade algumas das ações realizadas. Este relacionamento vai permitir e incentivar a troca de conhecimentos e experiências. É objetivo também levar as informações para além da comunidade UNIFEI.

Para que este objetivo seja alcançado, a revista será basicamente composta de seções específicas:

Editorial noticiando e comentando algum acontecimento ou evento importante dentro de nossa comunidade

Uma seção de artigos produzidos por ex-alunos descrevendo experiências profissionais ou comentando assuntos ou acontecimentos marcantes da área técnica Da mesma forma, poderão ser anexados links ou citadas referências para permitir acesso à documentação mais completa sobre o assunto

Uma seção contendo artigos produzidos por docentes ou discentes dos cursos de graduação e de pós-graduação, descrevendo trabalhos acadêmicos e pesquisas em desenvolvimento ou já finalizados. Sempre que necessário e possível serão anexados links ou citadas referências para permitir acesso à documentação mais completa sobre o assunto Para tornar a leitura mais fluida e consistente, cada número estará sob a responsabilidade de um Grupo de Pesquisa Esta edição contém artigos apresentados pelo Grupo de Sistemas (GESis)

Outras seções que permitam noticiar assuntos relevantes do meio acadêmico ou profissional

Agradecemos o apoio permanente e importante da Engenheira Dagmar Andrade e do Engenheiro José Ailton Batista. Também agradecemos o apoio, quando do início da estruturação da revista, e do Prof. José Policarpo Gonçalves de Abreu.

Nesta primeira edição além de apresentar trabalhos de docentes e de um ex-aluno, tem por objetivo mostrar a formatação da revista.

Como uma homenagem especial, esta edição apresenta uma entrevista com o notável Professor Antonio Eduardo Hermeto, que foi aluno, professor e diretor do ISEE. Foi recentemente condecorado como Professor Emérito da Instituição, coroando uma carreira de dedicação e respeito aos seus alunos.

O artigo do ex-aluno Francisco Galvão, Diretor de Operações da CPFL Renováveis, trata dos desafios e Oportunidades da Expansão das Fontes Renováveis no Brasil, abordando o crescimento nos últimos vinte anos e mostrando a expectativa para os anos seguintes.

Este tema é também explorado no artigo “Estudo de Contingências com a Inclusão de Geração Eólica” , escrito pelo aluno de graduação Daniel Silva Israel e pelo Professor Fabricio Silveira Chaves.

O professor Fabricio explora o mesmo tema com dois outros alunos de graduação, Rafael H. P. Ciciliato e Vinicius Lopes Vilhena, quando tratam de “Fontes Renováveis Intermitentes: Desafios e oportunidades”.

Por fim, a professora Camila Paes Salomon apresenta um trabalho com as mestrandas Thallia Fernanda Dias Fagundes e Maria Eduarda Gomes Veloso. Juntas elas apresentam o trabalho “Perspectivas sobre a Alocação Ótima de FACTS em Sistemas Elétricos de Potência” .

Assim, o leitor terá acesso a um conjunto de informações de relevância que estão em fase com o importante momento de transição energética que vivemos.

O editorial desta primeira edição foi escrito em 25.10.2024, lembrando a data em que faleceu, aos 54 anos de idade. o Dr. Theodomiro Carneiro Santiago. Prestamos com esta edição nossa homenagem ao fundador de nossa grande hoje UNIFEI.

A segunda edição da revista está prevista para o início do ano acadêmico de 2025.

Esse editorial é assinado por:

Antonio Carlos Zambroni de Souza, Estácio Tavares

Wanderley Neto e Jocélio Souza de Sá.

Um Legado de Educação

Entrevista com Profº Antonio Hermeto.

O entrevistado desta edição é o Professor Antonio Eduardo Hermeto, que liderou nosso Instituto por muitos anos, sendo fundamental na determinação de ações estratégicas que deram frutos em nível de graduação e pós-graduação. Nasceu na cidade de Lavras/MG, em 11 de abril de 1941, onde permaneceu até mudar-se para Guaxupé/MG. Em 1958, juntamente com sua família, mudou-se para Itajubá, onde concluiu seu curso científico

se em 1966, e já em 1967 ingressou no IEI como do ensino superior, ministrando entre 1967 e 1974, as s de graduação em Máquinas Elétricas de Corrente , Mecânica Racional e Laboratório de Eletricidade. Na ação, ministrou a disciplina de Eletromagnetismo entre 1972 e 1974. Em 1974, Prof. Hermeto recebeu o Livre Docente pela EFEI, sendo aprovado em concurso na área de Eletromagnetismo. Em 1975 se tornou titular.

...eu era muito feliz fazendo o que fazia, e isso me bastava.

A vida tem sido muito generosa comigo.

Foi atuante por algumas décadas na parte administrativa, quando teve importante papel na proposta do curso de doutorado de Engenharia Elétrica Ao longo de sua trajetória como professor e diretor, sempre mostrou excelência no ensino e respeito pelos alunos Incansável na busca por estágio e emprego, só descansava após cuidar de todos os alunos, indistintamente O reconhecimento veio através das numerosas vezes em que foi o professor homenageado ao longo dos anos. Por fim, foi fundamental na instalação do Curso Assistencial Theodomiro Santiago (CATS), que funciona há mais de vinte anos nas mesmas instalações oferecidas pelo professor Hermeto, e proporcionou o ingresso à universidade de centenas de alunos carentes. Formado em época analógica, e já como professor voluntário, gravou suas aulas durante o período de pandemia da Covid-19, mostrando mais uma vez seu compromisso e respeito pelos alunos.

A seguir, uma breve conversa com esse ícone do nosso instituto, exemplo de profissionalismo e retidão pessoal.

Por que escolheu a área de máquinas? O que te atraiu?

R: Na época havia pouca gente interessada nisso Aí eu pensei: vou estudar isso Desde então atuo nesta área

Como era o perfil do aluno do seu tempo, e o que mudou?

R: O pessoal gostava mais de laboratório. Era por conta do perfil da época como um todo.

Como você vê a influência da Unifei no setor elétrico nacional?

R: Todos admiram a formação dos nosso Engenheiros

Como livre docente, que tanto fez pelos cursos de pósgraduação da Elétrica, o que você acha da importância da pós-graduação na formação do aluno hoje?

R: Eu estimularia fortemente a fazer o mestrado O doutorado, por outro lado, ainda é mais para a área acadêmica no nosso país

Qual sua opinião de se fazer simulações reais junto com as disciplinas teóricas?

R: Fundamental para o aprendizado prático que a indústria demanda

Como os professores experientes podem ajudar os novatos?

R: Aproximando-se destes professores, dividindo cursos e desenvolvendo atividades em conjunto.

O que a Unifei e seus docentes podem fazer para ajudar alunos carentes que querem estudar na Unifei?

R: Estes alunos devem procurar os cursos assistenciais da cidade, dois deles operando dentro da Unifei[1]

Como foi o período da pandemia?

R: Difícil, pois não domino muitas das ferramentas. Mas fui ajudado, e gravei as aulas para disponibilizar para os alunos.

Que sugestão daria aos novos alunos de Engenharia Elétrica?

R: Devem estudar com afinco os fundamentos. Eles que permitirão o embasamento para a boa formação do Engenheiro.

Você se sente realizado?

R: A Ana Maria sempre me perguntava se eu estava satisfeito com o que tinha, incluindo a questão material Eu respondia que eu era muito feliz fazendo o que fazia, e isso me bastava A vida tem sido muito generosa comigo

[1] O Curso Assistencial Theodomiro Santiago é um deles O Professor Hermeto é membro honorário do curso, em retribuição ao apoio dado desde sua fundação.

Estudo de Contingências com a Inclusão de Geração Eólica

Acrescente demanda por energia elétrica nos últimos anos, aliada à preocupação ambiental, tem incentivado a busca por fontes de energia renováveis, contribuindo para a diversificação da matriz energética Historicamente no Brasil, o consumo nacional era predominantemente atendido por usinas hidrelétricas, cuja capacidade de armazenamento depende do volume de chuvas Entretanto, a escassez hídrica, intensificada pelas mudanças climáticas, tem ocasionado uma significativa redução nos níveis dos reservatórios, o que traz um impacto significativo no montante gerado de energia elétrica, visto que, atualmente, as Usinas Hidrelétricas correspondem a 51,6% da capacidade instalada do Sistema Interligado Nacional (SIN) [1].

Para mitigar esse cenário, o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) recorreu às usinas termelétricas como solução emergencial. No entanto, o alto custo operacional e os impactos ambientais associados à queima de combustíveis fósseis tornaram crucial a transição para fontes de energia mais limpas. Nesse contexto, a energia eólica se destaca, contribuindo atualmente com cerca de 30,45 GW da geração total do país (Fig.1), registrando a participação de 15,2% na Matriz Elétrica Brasileira em 2023

Apesar dos benefícios da geração eólica, o Brasil enfrenta desafios no planejamento e na operação do Sistema Elétrico de Potência (SEP), uma vez que a intermitência inerente dessa fonte de energia pode provocar oscilações nos níveis de tensão e levar os equipamentos e linhas de transmissão a operar próximos de seus limites de capacidade.

Acompanhando a crescente integração de plantas eólicas ao sistema, torna-se imprescindível analisar os impactos dessa inserção na rede elétrica existente, assegurando a expansão de forma eficiente e segura, para isso é fundamental atender a requisitos específicos que garantam a confiabilidade do sistema

Daniel Silva Israel - Graduando em Engenharia Elétrica Fabrício Silveira Chaves - Pesquisador do GESis | ISEE – UNIFEI

A inserção da energia eólica exige uma reavaliação da estrutura atual do sistema elétrico, originalmente projetadas sem considerar a presença desses geradores. Essa necessidade decorre da capacidade do sistema e das características peculiares das fontes eólicas, como sua intermitência, que podem impactar diretamente o desempenho e estabilidade do sistema

No contexto brasileiro, a integração de fontes eólicas ao SEP é regulamentada por critérios definidos pelo ONS, descritos nos Procedimentos de Rede para estudos em regime permanente [2] Esses critérios visam assegurar que a confiabilidade do sistema, a qualidade da energia, a eficiência e a operação segura sejam mantidas. Dentre os requisitos mais relevantes, destacam-se: regulação de potência ativa e reativa, estudo de contingências, controle de frequência, controle do conteúdo harmônico, capacidade de suportar falhas e manutenção de variações de tensão dentro de limites aceitáveis.

Análise de Contingências

Dentre os estudos realizados para a avaliação da segurança de um SEP, encontrase a análise de contingências.

Esta análise consiste na avaliação da perda de um dos componentes do sistema, que é simulada computacional- mente, com a posterior determinação de parâmetros de avaliação de segurança, como os índices de severidade.

Um sistema elétrico de potência operando em regime permanente está susceptível a restrições de operação e segurança a todo instante. Essas interferências podem ser denominadas contingências que correspondem a retirada inesperada de um ou mais equipamentos, linhas de transmissão devido à ocorrência de faltas no sistema, intervenções para manutenção, desgaste e envelhecimento dos componentes e isoladores, atuação indevida da proteção etc.

Contudo, alcançar um sistema completamente imune a contingências seria economicamente inviável devido aos altos custos que refletiriam diretamente na tarifa de energia elétrica. Por isso, adota-se o critério N-1 que exige que o sistema suporte a perda de um elemento sem interrupção no fornecimento.

Para verificar o comportamento de uma rede elétrica com restrições de operação e de perda de componentes, foi realizado um estudo de contingências no sistema elétrico IEEE 14 barras [3], utilizando o programa de análise de redes, ANAREDE, desenvolvido pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL).

As simulações consideram cenários de contingências simples (Critério N-1), avaliando o comportamento do sistema tanto para casos sem a geração eólica quanto frente ao despacho de geração eólica, de modo a garantir a operação dentro das margens de segurança exigidas pelos Procedimentos de Rede do ONS [2].

Por meio dessas simulações, foram analisados diferentes cenários, permitindo uma compreensão mais precisa do comportamento do sistema elétrico quando linhas de transmissão são retiradas de operação e da importância de incorporar a geração eólica nesse processo de estudo.

Resultados Obtidos

Para a realização das simulações e obtenção dos resultados, o procedimento foi dividido em duas partes. Na primeira, foram simulados e analisados cenários de contingência sem a integração da geração eólica, aplicando as ações preventivas necessárias. Na segunda parte, a geração eólica foi inserida no sistema elétrico IEEE 14 barras. Essa abordagem permitiu a classificação dos estados operativos (Fig. 2), a implementação de mudanças para reduzir os índices de severidade em cada caso e, além disso, contribuir para futuros estudos.

Em todos os casos analisados, com e sem geração eólica, foram simuladas as contingências relacionadas às barras 1 a 14, ou seja, foram retiradas, uma de cada vez, todas as linhas de transmissão que interligam essas barras. Na simulação que integra a geração eólica, adotaram-se dados de geração conforme a proporção da geração no Nordeste Brasileiro em 2024, disponibilizados no Boletim Diário de Operação do ONS [5]. Em seguida, com base nos dados existentes do sistema IEEE 14 Barras, calcularam-se os percentuais de cada fonte em relação à média total, alocando os dados de geração hidrelétrica na barra 1, solar e térmica na barra 2 e eólica na barra 3.

Fig.

Para iniciar as simulações, foram inseridos limites de potência nos geradores e o carregamento das linhas de transmissão Os limites de tensão foram aplicados com base nos valores estabelecidos pela Resolução Aneel nº 505/01 [6], considerando que o sistema opera por padrão em duas bases de tensão, 33 kV e 132 kV.

No ANAREDE, os impactos das contingências são mensurados pelos índices de severidade que são definidos como o desvio quadrático médio em relação aos limites estabelecidos para a grandeza que está sendo monitorada associados à geração, à tensão e ao fluxo [7].

Para a análise de contingências e identificação de potenciais soluções, os índices de severidade foram tratados individualmente, seguindo uma ordem sequencial

Primeiramente, foi abordada a análise do índice de severidade do fluxo de potência apresentado pelo relatório de simulação do programa ANAREDE. Posteriormente, foi verificado se os índices de geração e tensão também apresentam valores elevados. Caso isso seja identificado, o sistema passa por uma reavaliação até que todos os três índices reduzam e estejam dentro de valores aceitáveis para então promover maior confiabilidade e segurança sistêmica.

Devido ao grande número de possíveis contingências, é essencial classificá-las por sua severidade. Assim, as menos severas foram desconsideradas, pois não violam de maneira significativa os limites do sistema. Ao incorporar os limites de tensão no sistema e avaliar o relatório de simulação gerado pelo ANAREDE foram revelados alguns pontos críticos do sistema elétrico estudado conforme mostrado pelo gráfico da Fig. 3. Observa-se que o maior número de violações ocorreu para as Contingências 1, 5, 8, 9 e 12.

Pelo relatório de simulação gerado pelo ANAREDE ao término de cada simulação, verifica-se também que a Barra 9 é um local crítico do sistema, estando presente nas contingências nas seguintes classificações: 2º, 3º, 7° e 11° de 20 contingências simuladas

Ao analisar os casos simulados, inicialmente sem considerar a contribuição da geração na região Nordeste, observa-se, conforme ilustrado no gráfico da Fig. 3, a eficácia das ações preventivas, como o chaveamento de bancos shunt, o controle da injeção de potência reativa e da tensão. Tais medidas demonstraram uma redução significativa tanto nos índices de severidade relacionados à geração quanto na quantidade de violações ocorridas em cada cenário simulado, evidenciando a melhoria na confiabilidade do sistema.

Fig 3 – Índices de severidade de tensão para o caso base

Na segunda etapa, ao integrar no sistema elétrico IEEE 14 barras as proporções de geração da região Nordeste de 2024, observou-se que a inclusão da geração eólica pode aumentar as variações de tensão e os carregamentos das linhas, impactando na segurança e na confiabilidade do sistema elétrico analisado. Além disso, foram identificadas dificuldades na gestão de potência reativa do sistema. Para mitigar esses desafios, foi considerada a utilização de aerogeradores duplamente alimentados (DFIG), operando no modo de controle de tensão, com limites de controle de geração reativa definida com base no submódulo 3.6 dos Procedimentos de Rede [2] Essa abordagem resultou em uma redução expressiva nos índices de severidade relacionados à geração no sistema estudado

Os resultados apresentados destacam a eficácia das metodologias aplicadas para lidar com as contingências do sistema.

Contudo, os resultados de simulação com a geração eólica indicaram que sua integração pode causar complicações, alterando os fluxos de potência e obtendo níveis de tensão superiores à capacidade do sistema, gerando cenários críticos.

Assim, a integração da geração eólica exige uma abordagem cuidadosa, com a implementação de soluções que assegurem a segurança do sistema diante de diferentes contingências, confirmando a importância deste tipo de estudo. As análises realizadas demonstraram a importância de avaliar a robustez do sistema frente a distúrbios, identificando pontos vulneráveis que podem comprometer a operação Além disso, as simulações auxiliam na otimização da operação, permitindo redistribuições de carga, gestão eficiente das reservas de energia e suporte ao planejamento da expansão do sistema, preparando a infraestrutura para as futuras incertezas.

O conjunto completo dos resultados obtidos são detalhados na monografia de Trabalho Final de Graduação do aluno Daniel Silva Israel [8], apresentada em 12 de novembro de 2024

Fig. 4 –Comparativo dos Índices de Severidade para os casos 1 e 2 simulados

Os Desafios e Oportunidades na Expansão das Fontes Renováveis no Brasil

Francisco Galvão - Diretor de Operações da CPFL Renováveis

Atualmente, muito se tem falado em transição energética e aumento da inserção de fontes de energia limpa e renovável na matriz energética, pautas que foram potencializadas, substâncialmente, em decorrência do agravamento dos efeitos associados às mudanças climáticas, os quais, conforme comprovam os estudos científicos, possuem relação direta com as ações humanas que culminaram na degradação da natureza decorrentes da exploração desenfreada de recursos.

No que diz respeito à inserção de fontes renováveis e transição energética, o Brasil possui um papel de destaque no cenário mundial, tendo sua matriz elétrica com uma capacidade instalada de 83% em 2024, conforme dados do Operador Nacional do Sistema (ONS) Nesse sentido, cabe ressaltar que fontes limpas e renováveis nessa estatística incluem hidrelétricas em geral, eólica, solar e biomassa. Como pode ser Nesse cenário complexo e desafiador, as fontes renováveis de energia ganham cada vez mais destaque nas pautas climáticas e de sustentabilidade discutidas recorrentemente nas organizações mundiais. Em um passado não muito distante, o desafio para um avanço consistente das fontes renováveis estava, em grande parte, relacionado à ausência de alternativas tecnológicas que fossem técnica e economicamente viáveis para sua expansão. Com isso, década atrás, a viabilidade econômica da substituição das fontes de energia poluentes, como por exemplo, termelétricas movidas a óleo e carvão era um desafio que necessitava da superação de barreiras tecnológicas

Nesse cenário complexo e desafiador, as fontes renováveis de energia ganham cada vez mais destaque nas pautas climáticas e de sustentabilidade discutidas recorrentemente nas organizações mundiais Em um passado não muito distante, o desafio para um avanço consistente das fontes renováveis estava, em grande parte, relacionado à ausência de alternativas tecnológicas que fossem técnica e economicamente viáveis para sua expansão. Com isso, década at econômica da substitu energia poluentes, co t d b

Essa tendência de crescimento permanece extremamente expressiva para os próximos anos, conforme os dados apresentados a seguir. Juntamente com essa projeção de crescimento, desafios operacionais e regulatórios farão parte das pautas estratégicas e sensíveis no setor elétrico brasileiro

A história de sucesso do avanço das fontes renováveis no Brasil está, em grande parte, associada à abundância de recursos naturais e a sua característica geográfica continental, o que permite uma distribuição elétrica e energética favorável para o intercâmbio de energia entre as regiões extremas Adicionalmente, é importante ressaltar que este avanço expressivo, e extremante positivo, não é decorrente apenas da favorabilidade dos recursos naturais, mas, também, da implantação de programas de incentivo ao investimento e desenvolvimento, tal como, o PROINFA (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica) estabelecido no ano 2002, que propiciou um ambiente atrativo para expressivos investimentos, principalmente, nos setores de Eólica e Pequenas Centrais Hidrelétricas.

Mais especificamente no caso das Eólicas, dentro do âmbito do PROINFA, o mecanismo de remuneração do investidor através de tarifas de energia mais altas permitiu que empresas investissem com receitas que cobrissem os riscos associados a este novo negócio,

cujas incertezas técnicas e de operação ainda pairavam sobre um setor que começava a se erguer no país.

De uma forma direta e objetiva, para avançar em projetos novos e disruptivos, o investidor necessita de mecanismos que equacionem a receita esperada e as incertezas dos custos no curto e médio prazo.

Além destas duas alavancas de crescimento mencionadas, outro fator que foi fundamental para expansão das fontes renováveis é existência de um sistema interligado nacional robusto e confiável, que possui possibilidades de absorver as intermitências das fontes eólicas e solares, bem como remanejar despachos visando acomodar as sazonalidades climáticas existentes em diferentes regiões do Brasil

Contudo, como todo avanço disruptivo na engenharia gera grandes desafios, o aumento das fontes renováveis vem causando preocupações e problemas associados à operação do sistema, tais como, riscos de perda de estabilidade e confiabilidade.

Figura 2 - Crescimento projetado por fonte até 2028

Basicamente, os problemas estão sendo causados pela intermitência natural das fontes e pelas rampas de entrada e saída das usinas solares, o que gera variações abruptas na geração demandando estratégias operativas complexas para recomposição elétrica e energética confiáveis de forma a manter o equilíbrio entre produção e consumo de energia. Com abordado adiante, estes problemas técnicos possuem um potencial de se tornarem barreiras para a continuidade do crescimento se não forem superados.

Sob a ótica da continuidade de um crescimento sustentável e equilibrado das fontes limpas, esta questão de estabilidade versus crescimento das usinas renováveis é um dos temas mais importantes em discussão no setor elétrico brasileiro e precisa ser endereçado o quanto antes, pois as empresas de geração, predominantemente eólicas e solares, vem sendo obrigadas a reduzir substancialmente a sua geração, o que, como consequência,

vem gerando prejuízos bilionários para o setor como um todo O prejuízo do setor no ano de 2024 chegará próximo de 1 bilhão de Reais segundo informações das associações do setor publicadas no jornal Valor Econômico. Como consequência, intuitivamente, é possível imaginar que investidores repensarão nos investimentos planejados para a continuidade da transição energética no Brasil, o que, seguramente, trará impactos socioeconômicos significativos para todo o setor. Além destes impactos, o avanço da pauta de transição energética em prol do meio ambiente poder é ser reduzido.

Dentro deste cenário de expansão que deve ser mais bem coordenado, um capítulo à parte nesse avanço das fontes renováveis é o crescimento extremamente acentuado das gerações distribuídas solares, que pode ser observado a seguir.

Fig 3 - Crescimento da Geração Distribuída

Além do subsídio, que teve um papel importante nos últimos anos, a GD continuou e continuará crescendo pela sua atratividade que foi mantida pela redução expressiva dos custos das placas, que foi de aproximadamente 45% nos últimos 5 anos. Assim sendo, pela continuidade da sua atratividade, mesmo com algumas incertezas operativas e regulatórias, o crescimento esperado para os próximos anos continua sendo absolutamente expressivo conforme exposto a seguir.

Fig 4 - Crescimento GD últimos 8 anos por perfil

Figura 5 - Crescimento GD próximos 10 anos. Fonte: Canal Solar.

Atualmente, um dos grandes desafios associado ao aumento da GD, se não for o maior, é o impacto na operação do sistema elétrico como um todo. Essas fontes estão conectadas às redes de distribuição e não são controladas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), ou seja, não há controle algum sobre o despacho e geração produzida. Tecnicamente falando, estas gerações distribuídas interagem com o sistema como redutores de consumo (carga). Assim, é possível imaginar que durante o período de sol há uma grande contribuição dessas fontes que, em muitos momentos, levam à necessidade de redução de energia das grandes Usinas para se atingir um balanço adequada entre geração e consumo Por outro lado, toda essa contribuição na geração sai abruptamente do sistema ao anoitecer, o que leva a um desafio operacional de recomposição dado o volume de capacidade instalada

Uma vez apresentado este contexto de evolução e desafio atual, para a continuidade de um crescimento sustentável das fontes limpas e renováveis, questões técnicas precisam ser endereçadas e, para isso, novas tecnologias precisam avançar. Nesse contexto, tecnologias de armazenamento de energia, seja bateria ou até Usinas Hidrelétricas Reversíveis, podem e devem ser um importante mecanismo a ser amplamente estudado na busca pela solução deste complexo cenário. Para tal, é essencial que questões regulatórias, econômicas e financeiras precisam ser endereçadas conjuntamente para se abrir uma avenida de investimento nessa direção, o que será fundamental para garantir um futuro promissor e sustentável para o setor de energias renováveis no Brasil.

Conforme comprovam os números e evidência apresentadas neste artigo, o Brasil já deu um grande passo na direção de buscar uma matriz limpa, sendo uma referência mundial na pauta da transição energética, que é um pilar de sustentação fundamental no combate aos problemas climáticos mundialmente vivenciados. Entretanto, ajustes no planejamento operacional e regulatório são necessários para o enfrentamento dos desafios operativos já existentes e que ainda estão por vir com a projeção de crescimento apresentada.

Fontes Renováveis Intermitentes:

Desafios e Oportunidades

Este artigo visa apresentar os estudos iniciais referentes à iniciação científica com o tema: Análise dos Impactos do Aumento da Inserção de Fontes Renováveis Intermitentes (FRIs) no Planejamento e Operação do Sistema Elétrico Brasileiro. É discutido o contexto energético brasileiro atual o qual sofre mudanças nos últimos anos, dadas principalmente pela diversificação da matriz elétrica, e como a inclusão de FRIs traz consequências no âmbito do planejamento da operação do sistema elétrico nacional

Rafael Henrique Pedroso Ciciliato e Vinícius Lopes Vilhena | Iniciação Científica da Eng Elétrica Fabrício Silveira Chaves - Pesquisador do GESis | ISEE – UNIFEI

Osetor elétrico global enfrenta transformações significativas impulsionadas pela transição energética, um movimento essencial para mitigar os efeitos do aquecimento global

Esse movimento busca não apenas aumentar a eficiência energética, mas também diversificar a matriz elétrica e reduzir substancialmente as emissões de gases de efeito estufa (GEEs) associadas a fontes não renováveis. No contexto brasileiro, tais mudanças são evidentes, observando o avanço das fontes renováveis, como fotovoltaica e eólica, na matriz elétrica nacional. O processo reflete o compromisso com uma matriz mais sustentável e limpa que se adapta aos desafios impostos pelas mudanças climáticas e contribui para o desenvolvimento de uma economia de baixo carbono.

A inclusão de fontes renováveis na matriz elétrica brasileira recebeu fortes incentivos governamentais no início do século XXI, impulsionada por questões ambientais e pela elevada dependência do país em relação à geração hídrica. O cenário de dependência acentuada levou a episódios de falhas no Sistema Elétrico Brasileiro (SEB). Dentre elas, a ocorrência de apagões, como o ocorrido em 2001, em meio a uma crise hídrica que evidenciou a vulnerabilidade das usinas hidrelétricas que, em sua maioria, operam a fio d’água e carecem de capacidade de armazenamento para enfrentar períodos de seca prolongada.

O vasto território brasileiro e suas características climáticas favoráveis, com áreas de alta incidência solar e fortes regimes de vento, foram objeto de intensas pesquisas nas décadas de 1980 e 1990 [2], buscando viabilizar a implementação de fontes renováveis intermitentes (FRIs), como as energias solar e eólica.

Embora essas regiões com grande potencial renovável estejam frequentemente afastadas dos principais centros consumidores, o desenvolvimento do Sistema Interligado Nacional (SIN) possibilitou que a energia gerada em regiões como o Nordeste pudesse ser transmitida para atender à demanda de outras áreas, como o Sudeste. Assim, promovendo uma integração eficiente e colaborando para a diversificação da matriz elétrica.

Assim, promovendo uma integração eficiente e colaborando para a diversificação da matriz elétrica.

Em 2023, as energias solar e eólica atingiram juntas uma capacidade instalada de 7 GW (Fig. 2), reforçando a posição do Brasil na transição para uma matriz de baixa emissão de carbono e colocando o país como um dos líderes globais na adoção de fontes renováveis.

Fig 2 – Expansão da Matriz Elétrica Brasileira [3]

Fonte de Geração Solar Fotovoltaica

Aevolução dos painéis solares é caracterizada por significativos progressos tecnológicos. Os primeiros dis positivos fotovoltaicos, desenvolvidos na década de 1950, eram baseados em células de silício que apresentavam baixa eficiência e elevados custos de produção (Fig 3) [4] A partir dos anos 1970, a introdução de células de silício policristalino e monocristalino propiciou um aumento substancial na eficiência dos painéis Avanços adicionais foram observados na década de 2000, com o surgimento das células de filme fino que, apesar de possuir uma eficiência inferior, ofereciam flexibilidade e uma redução nos custos de fabricação [5]. Recentemente, o desenvolvimento de células de perovskita tem se destacado por seu potencial para alcançar eficiências ainda mais elevadas [6].

Conforme delineado no Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) 2030 da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) [10], a capacidade instalada de energia solar fotovoltaica no Brasil deverá alcançar cerca de 45 GW até 2032, um aumento substancial em relação aos níveis atuais. O suporte governamental e as políticas de incentivo à energia renovável têm sido fatores determinantes na promoção da instalação de painéis solares, contribuindo para a expansão desse setor e sua crescente relevância na matriz energética do país (Fig 5)

A produção em larga escala, especialmente no contexto da indústria solar chinesa, desempenhou um papel crucial na diminuição dos custos de fabricação e instalação. Esse fenômeno possibilitou uma adoção maciça de sistemas fotovoltaicos em residências e empresas, consolidando a energia solar como uma alternativa viável e competitiva [8]. Nesse contexto, a geração de energia solar fotovoltaica experimenta uma notável expansão nos últimos anos, particularmente no Brasil (Fig 4)

Fig 3 – Bateria solar original da Bell Labs (painel fotovoltaico) utilizada em um teste inicial em 1955 em Americus, Geórgia [7]

Fig 4 –

Queda dos Preços dos Painéis Fotovoltaicos [9]

Fonte de Geração Eólica

No final do século XIX, foi construída a primeira usina de energia eólica (Fig. 6), em Cleveland (USA) pelo americano Charles F. Brush, constituída de um aerogerador que fornecia 12kW em corrente contínua para carregamento de baterias, as quais eram desti-

nadas, sobretudo, para o fornecimento de energia para 350 lâmpadas incandescentes (Robert W. Righter, 1996) [11].

Posteriormente, a energia eólica começou a se propagar no mundo inteiro ao longo do século XX e no Brasil não foi diferente, devido ao seu potencial favorável, tornou-se alvo de pesquisas para a implementação dessa fonte energética. Em 1992, foi construída a primeira usina eólica do Brasil, no arquipélago de Fernando de Noronha. Essa usina era uma pequena unidade de teste que gerava 1 MW de potência [12]. A instalação foi um marco importante, pois representou o primeiro passo prático do país no desenvolvimento da energia eólica, após estudos que indicaram a viabilidade técnica para máquinas eólicas de pequeno porte, especialmente no litoral do Nordeste.

Fig. 6 – Primeira Usina de Energia Eólica, EUA [11]

Mediante aos investimentos em energia eólica efetuados pelo governo brasileiro, diversos parques eólicos foram construídos ao longo do século XXI, concomitantemente com o aumento de sua potência (Fig 7) Dessa forma, fazendo com que houvesse uma viabilidade ainda maior em sua construção e diversificando a matriz energética brasileira, visando a independência de fontes hidrelétricas

No contexto atual, o Brasil apresenta uma capacidade instalada de fontes eólicas aproximadamente 306% maior em comparação com 10 anos atrás, sendo evidente a magnitude de como a geração eólica cresceu relevantemente desde o início do século. Além disso, a maioria dessas usinas se localizam na região Nordeste (Fig. 8), devido ao nível elevado da velocidade do

Capacidadeinstaladae NúmerosdeParques por estado

Fig 7 – Evolução das pás dos aerogeradores ao longo dos anos [11, 13]

Fig 8 - Mapa da produção da energia eólica nos estados brasileiros [14]

Impacto do Aumento das Fontes Renováveis Intermitentes (FRIs)

Acomplementaridade entre as fontes solar e eólica no sistema elétrico brasileiro contribui significativamente para a eficiência da matriz elétrica. A geração eólica é mais intensa em períodos de maior incidência de ventos que ocorre normalmente à noite e a geração solar atinge seu pico ao meio dia, quando há maior disponibilidade de irradiação solar.

Devido a estas características a geração eólica alinha-se de maneira natural à produção fotovoltaica. Essa alternância entre as fontes permite, em um cenário ideal, que a produção energética se mantenha mais equilibrada ao longo das 24 horas, sendo complementares num perfil de consumo diário (Fig 9) [4]

Vale destacar que a penetração de fontes renováveis no SIN auxilia a manter a matriz elétrica brasileira limpa e sustentável.

Entretanto, sua inserção traz uma série de desafios técnicos e operacionais.

A dependência dessas fontes de fatores climáticos, os quais não possuem controle, resulta em variações imprevisíveis na geração. Esse comportamento intermitente exige adaptações relacionadas ao fluxo de potência, controle de frequência e de tensão. O sistema elétrico, que tradicionalmente contava com fontes de geração mais previsíveis e controláveis, agora precisa lidar com a complexidade de equilibrar uma oferta de geração que oscila conforme as condições climáticas [15]

Um dos principais desafios técnicos é a análise do fluxo de potência. A produção de energia de FRIs varia ao longo do dia e é altamente influenciada por fatores como a intensidade do vento e a incidência solar Essa variabilidade cria um fluxo de potência variável na rede, com risco de sobrecarga em determinados trechos e subutilização em outros Esse descompasso entre a oferta e a demanda exige que o sistema esteja preparado para responder rapidamente às mudanças, aumentando a complexidade de operação e controle [8].

No que tange a respeito da relação de oferta e demanda de energia elétrica, o aumento de geração renovável vem sendo intensificado, entretanto não há expectativa de crescimento proporcional da carga, criando o risco de excesso de geração de energia elétrica que precisa ser direcionada para outras regiões ou reduzida, fenômeno conhecido como curtailment (restrição de geração) Essa falta de sincronização entre a curva de geração e a curva de carga aumenta a complexidade da previsão e análise do fluxo de potência, exigindo uma infraestrutura de transmissão capaz de redistribuir o excesso de energia e evitar sobrecargas.

Para mitigar esses desafios, tecnologias de armazenamento de energia, controle de fluxo de potência e sistemas de resposta à demanda são necessárias para equilibrar o sistema em tempo real, garantindo estabilidade e confiabilidade ao SIN [5].

Fig 9 – Camadas de complementaridade da velocidade dos ventos e incidência solar no sertão da Bahia [16]

Outro parâmetro crucial do sistema elétrico é a frequência, a qual deve ser mantida em 60 Hz. Como a variabilidade das fontes intermitentes afeta o equilíbrio entre geração e demanda, ocorrerão flutuações na frequência, especialmente durante quedas bruscas ou aumentos rápidos de geração. Essas variações comprometem a estabilidade do sistema e podem causar danos a equipamentos conectados à rede. Para controlar essas flutuações, é essencial contar com reservas operativas de energia que podem ser acionadas rapidamente para compensar variações. No Brasil, essas reservas são, em geral, compostas por usinas hidrelétricas ou termelétricas que ajustam sua produção para equilibrar a rede, entretanto esse processo aumenta os custos operacionais, além de exigir um alto nível de coordenação.

Outro fator que reage às variações das fontes intermitentes é a tensão. A inserção de fontes renováveis intermitentes pode causar variações na tensão em diferentes partes da rede, especialmente nas redes de distribuição. Essas oscilações de tensão afetam a qualidade da energia e podem danificar equipamentos sensíveis, como eletrônicos de uso residencial e industrial. Para mitigar essas variações, o uso de compensadores de reativos, como bancos de capacitores e reguladores automáticos de tensão, é fundamental para manter os níveis de tensão nos limites adequados e evitar problemas de oscilações e quedas de tensão

Dada a variabilidade das fontes renováveis, torna-se cada vez mais importante o uso de ferramentas de previsão e monitoramento em tempo real. Ferramentas de previsão meteorológica e sistemas de medição e comunicação, como redes de sensores e sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), são essenciais para prever a produção renovável e ajustar a operação do sistema conforme necessário. Essas tecnologias auxiliam na tomada de decisão em tempo real, permitindo que o operador ajuste o sistema em resposta a mudanças climáticas e garanta a estabilidade e a eficiência da rede elétrica [4]

Evolução do Estudo do Tema no Âmbito de Pesquisa (Análise Bibliométrica)

A análise dos impactos da inserção de fontes renováveis intermitentes no sistema elétrico brasileiro é um tema recente e ganha cada vez mais destaque na comunidade científica, especialmente devido à relevância de suas implicações na vida cotidiana da população e nos processos de operação do setor elétrico. Com o aumento do uso de fontes como a eólica e a solar, surgiram novos desafios técnicos e operacionais que impactam diretamente tanto a estabilidade do sistema elétrico quanto a eficiência energética. Esses aspectos tornam o tema essencial para a busca de soluções que garantam uma transição energética segura e sustentável [15].

A utilização da base de dados Scopus para uma análise de artigos acadêmicos publicados entre 2000 e 2024, com as palavras-chave Solar Energy, Wind Energy, Renewable Energies & Optimization, possibilita uma compreensão aprofundada das principais tendências, fornecendo uma visão ampla a respeito da literatura atual e perspectivas da área. Desde 2007, as publicações acadêmicas sobre o impacto das fontes renováveis intermitentes vêm crescendo expressivamente, especialmente em função da expansão das políticas globais de incentivo à energia renovável (Fig 10)

No cenário nacional, a Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) destaca-se como um dos principais centros de estudo sobre o tema, ocupando a quinta posição entre as instituições que mais produzem pesquisas voltadas para a inserção de fontes renováveis e seus impactos no sistema elétrico (Fig. 12). Essa relevância evidencia o papel da UNIFEI como referência nacional no desenvolvimento de conhecimento e soluções para os desafios energéticos atuais

Países como Estados Unidos, China e Índia lideram as pesquisas sobre o tema (Fig. 11), impulsionados pela necessidade de adaptação às novas demandas de seus próprios sistemas energéticos. No Brasil, esse crescimento nas pesquisas também é notável, refletindo o compromisso do país com uma matriz energética diversificada e de baixo carbono

Dado o exposto, a análise da inserção de fontes renováveis intermitentes de energia no sistema elétrico brasileiro é de extrema relevância diante da transição energética global e das metas de descarbonização O Brasil, com sua matriz elétrica predominante hídrica, enfrenta desafios e oportunidades singulares com a integração de FRIs A modernização da infraestrutura, flexibilização do sistema e aprimoramento das políticas públicas são fundamentais para garantir a segurança do abastecimento e a estabilidade da rede Assim, a continuação deste projeto de pesquisa por meio da Iniciação Científica, vinculada ao Grupo de Pesquisa de Engenharia de Sistemas (GESis) do Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), não apenas contribuirá para a compreensão dos impactos dessas fontes renováveis no sistema elétrico, mas também fornecerá perspectivas valiosas para o planejamento e formulação de políticas que assegurem um futuro energético sustentável e econômico para o país.

Fig 10 – Evolução

Fig. 11 – Países com maior quantidade de publicações acadêmicas sobre aumento das FRIs [17]

Fig 12 – Universidades nacionais com maior quantidade de publicações acadêmicas sobre aumento das FRIs [17]

Perspectivas sobre a Alocação Ótima de FACTS em Sistemas Elétricos de Potência

Camila Paes Salomon - Pesquisadora do GESis | ISEE – Unifei

Thallia Fernanda Dias Fagundes e Maria Eduarda Gomes Veloso | Mestrandas em Eng Elétrica - Unifei

ade moderna é cada vez mais dependente de energia elétrica. emanda, somada ao aumento da complexidade dos sistemas, bem como ração com fontes de energia renovável, tem tornado um desafio fazer com de forma eficiente e confiável aos consumidores.

as grandes unidades geradoras de energia têm apresentado consideráveis s de consumo, o que justifica a necessidade de um complexo sistema de ortar esta energia O chamado sistema elétrico de potência (SEP) engloba processo, desde a geração, passando pela transmissão, até a distribuição s consumidores.

sentado de constante da pode “pressionar” os ue têm estado sujeitos a de problemas, como os, desvios de tensão nas xcessivas de energia, micas, problemas de outros

ogia de sistemas de em corrente alternada Transmission Systems –uma solução inovadora ntar estes desafios. O uso TS permite “aumentar” a strutura de transmissão ecessidade de atualização missão. Além disso, suas var a diversos benefícios mo o uso eficiente de emanda, estabilização de qualidade de energia, ngestionamento na rede, otência, entre outros [1] stacar que o simples uso CTS pode não garantir as . O tipo, o número, a ustes dos equipamentos dos em um sistema afe-

tam as características do mesmo e devem ser determinados de forma a satisfazer os problemas de sistemas de potência e otimizados para se obter os máximos benefícios, tanto em termos técnicos quanto financeiros

Tem-se, assim, um problema conhecido como alocação ótima de equipamentos, no caso, os FACTS. Trata-se de um problema de otimização complexo, sendo alvo de diversos trabalhos e pesquisas recentes [1]-[4]. Métodos tradicionais baseados em derivada podem ser utilizados para sua solução. Porém, existem abordagens não convencionais, como as técnicas metaheurísticas, que são caracterizadas por sua flexibilidade e simplicidade, que vem sendo aplicadas com sucesso em diversos problemas de engenharia elétrica. Além disso, elas são capazes de fornecer soluções quando os métodos tradicionais podem apresentar dificuldades [5], [6] Desta forma, este artigo irá abordar sobre a aplicação de técnicas meta-heurísticas para a alocação ótima de FACTS, buscando melhorar o desempenho do sistema elétrico de potência e trazendo benefícios para a sociedade como um todo.

O que são Equipamentos FACTS?

Os conceitos de FACTS foram introduzidos por Hingorani e Gyugyi, mostrando que equipamentos baseados em eletrônica de potência poderiam ser instalados em sistemas elétricos, de forma a modificar o fluxo de potência e se alcançar uma utilização ótima destes sistemas [7].

Os FACTS são uma família de equipamentos de estado sólido, que podem ser classificados em três tipos principais, do ponto de vista do tipo de conexão O primeiro tipo inclui os equipamentos que são conectados em série nos ramos do sistema, que têm como principal função o controle de fluxo de potência. O segundo tipo inclui equipamentos que são conectados em paralelo (shunt) com as barras, sendo sua principal função o controle de tensão. Finalmente, o terceiro tipo inclui equipamentos que possuem componentes conectados tanto em série quanto em shunt e podem co um d e d c h e r p c f p c t

ssidade de atualização do sistema de transmissão. Este é um grande benefício, já que a expansão do sistema é um projeto que demanda estudos, tempo, e investimentos em ativos físicos; já os sistemas FACTS proporcionam uma solução mais flexível e eficiente De forma geral, os equipamentos FACTS podem controlar parâmetros chave dos sistemas de transmissão e, assim, potencializar as características dos sistemas [2]

Fig. 2. Diferentes tipos de equipamentos FACTS.

Tab 1 Equipamentos FACTS - Siglas e Definições

Alocação Ótima de FACTS

Apesar dos benefícios listados, existem limitações para uma maior disseminação de equipamentos FACTS nos sistemas Dentre elas, pode-se citar o custo de instalação; logo, se eles não forem corretamente utilizados, os custos iniciais podem superar a energia que economizam [1] Sobre sua correta utilização, destaca-se que o número, a localização e os ajustes dos diferentes tipos de equipamentos FACTS a serem instalados em um SEP afetam significativamente as características do sistema. Logo, é crucial que estes parâmetros sejam bem ajustados e otimizados, de forma a extrair ao máximo os ganhos com a instalação destes equipamentos [6].

Define-se, assim, o problema chamado de “alocação de FACTS”, que tem sido tema de diversos trabalhos recentes em SEP. Este problema consiste em se obter o tipo, a localização e a quantidade ótimos de equipamentos FACTS, dado um certo objetivo de otimização. Este é representado matematicamente por uma função chamada função objetivo. Como problema de otimização, a alocação de FACTS recebe algumas classificações como: não-linear, multimodal, multiobjetivo, inteiro misto, e restrito. Isso porque o problema inclui diversas restrições; em geral, considera-se mais de um objetivo; os locais dos equipamentos FACTS representam variáveis de decisão inteiras; além disso, são multimodais, uma vez que podem ter vários ótimos globais Dentre as múltiplas restrições de igualdade e desigualdade estáticas e dinâmicas do SEP, incluem-se as equações de balanço de potência, as potências ativa e reativa dos geradores, tensões nas barras, especificações dos equipamentos FACTS, limites térmicos das linhas de transmissão, equação de perdas de potência, equações de fluxo de potência e limites de demanda [8]. Em resumo, resolver um problema de otimização deste tipo é complexo, e diversos métodos têm sido aplicados para esta finalidade [2].

As estratégias empregadas para resolver o problema de alocação de FACTS podem ser divididas em quatro tipos principais: abordagens analíticas; programação aritmética ou otimização convencional; otimização metaheurística; e abordagens híbridas [6].

Dentre elas, as técnicas meta-heurísticas são caracterizadas por sua flexibilidade e simplicidade, tendo aplicações interessantes em diversos problemas complexos de otimização de engenharia elétrica Portanto, as técnicas meta-heurísticas têm sido empregadas e consideradas eficientes para a solução do problema de alocação ótima de FACTS [3]

Algoritmo de Busca Gravitacional

Uma das técnicas meta-heurísticas que vem sendo aplicada a problemas de engenharia elétrica é o Algoritmo de Busca Gravitacional (do Inglês, Gravitational Search Algorithm –GSA), que se destaca por sua eficiência na busca global e adaptação a problemas complexos O GSA é uma técnica de otimização baseada nos princípios da Física e inspirada na lei da gravitação universal de Newton [9].

Basicamente, de acordo com a lei citada, sabe-se que os corpos têm a tendência de se atraírem de acordo com a força da gravidade. Mais especificamente, infere-se que a força da gravidade entre dois corpos é diretamente proporcional à constante de gravitação e as massas envolvidas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles

Sendo assim, no GSA, a formulação do algoritmo é dada por partículas de massa, as quais são tratadas como as candidatas para a possível solução ótima do sistema Cada partícula possui um valor de massa associado e é representada por uma coordenada de posição, que é atualizada ao longo das iterações, juntamente com a massa A lei da gravidade age sobre a massa das partículas, fazendo com que as partículas sejam atraídas umas pelas outras. Desta forma, a força de atração sobre as partículas provoca o movimento das mesmas, que ocorre de acordo com a lei da dinâmica.

Finalmente, a solução ótima do problema é obtida a partir das maiores massas das partículas, que são atualizadas a cada iteração do algoritmo. Como acontece uma atração entre as partículas de maior massa, as possíveis soluções ótimas tendem a ficar próximas, de acordo com a lei da gravitação, o que permite ao algoritmo conseguir alcançar a melhor solução, através do movimento das partículas [10] Vale destacar que, neste processo, as partículas são avaliadas através da função objetivo, que indica quão boa é cada solução potencial. A Figura 3 ilustra corpos celestes e a representação esquemática da interação entre partículas no algoritmo GSA, destacando-se as massas, forças, aceleração e deslocamento.

Representação da interação entre partículas no algoritmo GSA Fonte: [9]

Alocação Ótima de SSSC em Sistemas de Transmissão Utilizando GSA

Nesta seção, serão vistos dois exemplos de aplicação da técnica meta-heurística GSA para a alocação ótima de equipamentos FACTS, considerando sistemas de transmissão e de distribuição de energia elétrica

Oprimeiro estudo de caso apresenta a aplicação do GSA para a alocação ótima de compensadores série síncrono estáticos (do inglês, static series synchronous compensators – SSSC) em sistemas de transmissão de energia elétrica, com base em [10] Vale ressaltar que os sistemas de transmissão são aqueles que transportam a energia elétrica em alta tensão de usinas para centros urbanos ou subestações, abrangendo longas distâncias, e geralmente sua topologia abrange o fechamento de malhas. O princípio básico do SSSC consiste em atuar como uma fonte de tensão em série, cujo controle permite emular o efeito de elementos indutivos e capacitivos nas linhas de transmissão, bem como injetar ou absorver potência reativa e inserir tensões em quadratura. Uma de suas principais vantagens é a capacidade de controlar as potências ativas e reativas com injeção rápida de tensão, independentemente da localização na rede.

Nesta aplicação, o objetivo era realizar a alocação ótima de SSSC buscando minimizar as perdas de potência ativa do sistema. Assim, as partículas do GSA foram modeladas como os locais potenciais para instalação do equipamento (posições das linhas) e a função objetivo foi considerada como as perdas de potência ativa do sistema.

A metodologia proposta foi implementada computacionalmente e foi utilizado o sistema teste Western System Coordinated Council (WSCC) 3 – machine, 9-bus system, comumente denominado como P. M. Anderson Test Case [11]. A Figura 4 ilustra o diagrama representativo de um SSSC em um sistema de transmissão e o sistema teste de 9 barras

Antes da aplicação do algoritmo GSA para o sistema teste de 9 barras, realizou-se um processo de busca exaustiva, que consiste em se testar “manualmente” cada solução potencial, para verificar qual é a melhor, considerando-se o critério de avaliação. Neste caso, o critério era o valor de perdas do sistema, que, por sua vez, são obtidas através de estudos de fluxo de potência. Estes basicamente têm por finalidade analisar como a energia elétrica flui por um sistema, determinando as tensões, correntes e potências em cada ponto.

Diagrama unifilar do sistema teste de 9 barras Fonte: [11]

Diagrama representativo do SSSC em uma linha de transmissão Fonte: [12]

Assim, realizou-se um estudo de fluxo de potência para o sistema na condição original (caso base) e, em seguida, para cada linha do sistema, testou-se a alocação do SSSC nesta linha e repetiu-se o estudo de fluxo de potência. Assim, a posição que resultasse em menores perdas seria a posição ótima Com isso, seria possível validar o algoritmo GSA desenvolvido, que deveria chegar na mesma posição obtida com o processo de busca exaustiva

A Figura 5 apresenta as perdas obtidas no processo de busca exaustiva. Pode-se notar que a instalação na linha 6 foi a opção que resultou em menores perdas.

Assim, o algoritmo GSA desenvolvido foi aplicado ao sistema Testaram-se valores diferentes de partículas e todas chegaram na posição ótima correspondente à linha 6, conforme esperado, como mostra a Tabela 2. A Figura 6 ilustra um exemplo de execução do script desenvolvido, ilustrando a evolução da função objetivo associada ao melhor global ao longo das iterações, onde se pode notar o processo de minimização das perdas.

Fig. 5. Testes de alocação de SSSC nas linhas do sistema. Fonte: [10].

Tab 2 Resultados das simulações do algoritmo GSA para alocação ótima de SSSC Fonte: [10]

Fig. 6. Evolução da função objetivo do melhor global ao longo das iterações, para alocação ótima de SSSC. Fonte: [10]

Alocação Ótima de Filtros Ativos em Sistemas de Distribuição Utilizando GSA

O segundo estudo de caso apresenta a aplicação do GSA para a alocação ótima de filtros ativos de potência em sistemas de distribuição de energia elétrica, com base em [13]. Os sistemas de distribuição são responsáveis por distribuir a energia elétrica em baixa tensão para os consumidores finais, como residências e empresas, a partir das subestações Os filtros ativos consistem basicamente de circuitos eletrônicos capazes de produzir tensões ou corrente alternadas com formas de onda desejadas, de forma a cancelar os harmônicos presentes no sistema elétrico. Assim, estes equipamentos são utilizados para mitigar a distorção harmônica. A distorção harmônica é causada quando o sinal elétrico, que deveria ser senoidal, apresenta componentes múltiplas da frequência fundamental do sistema. Ela pode causar efeitos indesejados na rede, como a redução da vida útil de equipamentos. Por isso, a importância da mitigação.

Nesta aplicação, o objetivo era realizar a alocação ótima de um filtro ativo shunt (que injeta correntes de compensação) com o intuito de minimizar distorção harmônica do sistema. Assim, as partículas do GSA foram modeladas como os locais potenciais para instalação do equipamento (posições das barras) e a função objetivo foi considerada como a média dos valores de distorção harmônica total (do inglês, total harmonic distortion – THD) de tensão e corrente das barras do sistema.

A metodologia proposta foi implementada computacionalmente e foi utilizado o sistema teste de 13 Barras do IEEE [14]. A Figura 7 ilustra o diagrama representativo de um filtro ativo em paralelo (shunt) e o sistema teste de 13 barras

a) Diagrama representativo do filtro ativo em paralelo (passivo e ativo) Fonte: [15]

Fig 7

b) Diagrama unifilar do sistema teste de 13 barras do IEEE Fonte: [16]

Antes da aplicação do algoritmo GSA para o sistema teste de 13 barras, de forma análoga ao que foi apresentado no estudo de caso anterior, realizou-se um processo de busca exaustiva, para possibilitar a validação da solução a ser obtida com a meta-heurística. Neste caso, simulou-se o sistema na condição original com a presença de cargas não-lineares instaladas (caso base), de forma a se obterem os harmônicos de cada barra Com esta configuração, projetaramse os filtros potenciais a serem instalados em cada barra do sistema, na forma de fontes de corrente, para

que pudessem cancelar os harmônicos das barras. Com esta base de dados, testou-se a alocação dos filtros em uma barra por vez, de forma a executar o fluxo de potência harmônico, e ter a configuração de harmônicos para cada barra. Com estas informações, era possível calcular a Distorção Harmônica Total de Tensão (DTT) e da Distorção Harmônica Total de Corrente (DTI) parciais e totais, além de verificar o THD, o qual assumia o valor do DTT, de duas possíveis formas, utilizando o valor do pior caso ou aplicando a média dos valores gerados

A Tabela 3 apresenta os resultados de THD obtidos com o processo de busca exaustiva Pode-se notar que a instalação na posição 674 foi a opção que resultou em menor distorção harmônica para o sistema, considerando-se as duas formas de cálculo.

Assim, o algoritmo GSA desenvolvido foi aplicado ao sistema. A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos, considerando-se 13 partículas e a variação no número de iterações.

Os resultados apontaram para a posição 1, que, no script desenvolvido, correspondia à posição 674 do sistema. Logo, o resultado proveniente da aplicação da meta-heurística também foi coerente com o esperado, de acordo com a busca exaustiva A Figura 8 ilustra um exemplo de execução do script, ilustrando a evolução da função objetivo associada ao melhor global ao longo das iterações, onde pode-se observar a minimização da distorção harmônica.

Conclusões

Conclui-se que os equipamentos FACTS podem trazer benefícios significativos para o SEP, mas estes são potencializados com os corretos ajustes destes equipamentos e, especialmente, uma definição dos melhores locais para sua instalação. As técnicas meta-heurísticas, como GSA, podem ser grandes aliadas neste processo, auxiliando na tomada de decisão, através de uma implementação relativamente simples e flexível.

Os estudos de caso apresentados mostraram que a aplicação do algoritmo GSA levou a resultados promissores para dois tipos de problemas – a alocação ótima de SSSC em sistemas de transmissão e a alocação ótima de filtros ativos em sistemas de distribuição Em ambos os casos, os resultados obtidos de alocação foram de acordo com o esperado, considerando os processos de busca exaustiva realizados para a validação das metodologias Com isso, os equipamentos instalados permitiriam reduzir perdas de potência em sistemas de transmissão e reduzir a distorção harmônica em sistemas de distribuição, contribuindo para a eficiência do SEP e a qualidade da energia elétrica.

Vale destacar que, para ambos os casos, foram utilizados sistemas de potência teste pequenos e foi considerada a alocação de um único equipamento. Isso porque a ideia era validar os algoritmos desenvolvidos, o que seria possível através do processo de busca exaustiva. Porém, o uso de meta-heurísticas apresenta mais vantagens considerando-se sistemas maiores e com maior número de equipamentos alocados, casos em que o número de possibilidades cresce exponencialmente e pode inviabilizar um processo “manual” de busca de solução. Assim, uma vez que os algoritmos foram validados, fica proposto para trabalhos futuros considerar sistemas maiores, um maior número de equipamentos, e novas funções objetivo, de forma a tratar casos mais próximos com o sistema de potência real

Fig 8 Evolução da função objetivo do melhor global ao longo das iterações, para alocação ótima de filtro ativo. Fonte: [13].

Alternativas para Inspeção de Linhas de Transmissão

João Vitor C Tadini | Graduando em Engenharia Elétrica Fabrício Silveira Chaves - Pesquisador do GESis | ISEE – Unifei Bruno Guazzelli Batista - IMC – Unifei

Segundo o Relatório Anual de 2022 do Operador Nacional do Sistema (ONS) [1], a Rede de Operação Brasileira é composta por aproximadamente 179 mil quilômetros em linhas de transmissão com tensão maior ou igual a 230 kV. Essas linhas conectam o país de Norte a Sul formando o Sistema Interligado Nacional (SIN), cujo objetivo é garantir o fornecimento de energia elétrica de qualidade. O ONS é responsável por manter a estabilidade energética, coordenando geração e transmissão com o consumo distribuído

Diante do tamanho e complexidade desse sistema, uma falha inesperada pode acarretar inúmeros prejuízos Por isso, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estabelece os requisitos mínimos de manutenção que devem ser respeitados pelas concessionárias responsáveis. No caso de ocorrências que impactam na operação normal do sistema, ocasionando indisponibilidade de energia, as concessionárias devem arcar com uma compensação financeira (multa) devido a irregularidade aos padrões normativos.

Nesse sentido, a inspeção periódica das linhas de transmissão é uma das medidas preventivas adotadas para evitar esse tipo de imprevisto Essas inspeções estão previstas em norma pela ANEEL e devem acontecer a cada 12 meses. De acordo com o Módulo 4 das Regras dos Serviços de Transmissão de Energia Elétrica [2], um relatório deve ser entregue contendo informações a respeito das atividades realizadas e os resultados, listando as anomalias encontradas, bem como as medidas corretivas que serão adotadas.

Há dois principais tipos de inspeção de linhas de transmissão: as aéreas e as terrestres. Nas vistorias por via terrestre, uma equipe percorre toda a extensão da linha de transmissão, utilizando veículos apropriados em busca de defeitos visíveis nas instalações Já na inspeção aérea, a abordagem mais comum é através da utilização de helicópteros voando a baixas altitudes e bem próximos da linha com uma equipe de inspetores a bordo

Nesse contexto o uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) vem se tornando uma opção às

Fig 1 – Inspeção de Linha de Transmissão com helicóptero [3]

VANTs, ou também conhecidos como RPAs, Aeronaves Remotamente Pilotadas (Remotely Piloted Aircraft), constituem um ramo em desenvolvimento da tecnologia aeroespacial e vêm sendo aplicados de forma inovadora em diversos processos. Devido às suas características construtivas, é possível classificá-los como multirotores, asa-fixa (aeromodelos) e VTOLs (Vertical Takeoff and Landing), diferenciando-se principalmente pela sua mobilidade.

A Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC), através do Regulamento Brasileiro de Aviação Civil Especial – RBAC 94 de 2017 [4], ainda classifica as RPAs pelo seu peso de decolagem ou de acordo com o tipo de operação realizada A operação onde o piloto remoto mantém o contato visual com a RPA durante todo o tempo de voo é conhecida como VLOS (Visual Line of Sight) Já a operação BVLOS (Beyond Visual Line of Sight) sugere uma atividade além da linha de visual onde se faz necessário o uso de tecnologias avançadas de controle e comunicação para pilotar o VANT.

Nesse contexto, foi realizado um estudo sobre a viabilidade da utilização de VANTs autônomos na realização de inspeções de linhas de transmissão [5]. Com o foco na movimentação autônoma, foi elaborado um algoritmo de navegação autônoma para um quadricóptero que deve andar sobre os condutores da linha de transmissão em um regime de operação BVLOS.

Fig 2

Exemplo de navegação autônoma: vista lateral [5]

Assim como motoristas em uma rodovia utilizam as faixas para se orientar e têm conhecimento do seu destino, o VANT autônomo também deve seguir referências visuais e coordenadas predefinidas para guiar sua trajetória com precisão. Nesse sentido, optou-se por utilizar os próprios condutores da linha de transmissão como referências visuais e as coordenadas geográficas (latitude e longitude) de cada torre como pontos a serem atingidos. Essa abordagem permite que a navegação seja precisa entre uma torre e outra, passando sempre por cima dos cabos condutores Para empregar essa automação no drone, serão necessárias técnicas de visão computacional, para o processamento das imagens e técnicas de controle para os ajustes das velocidades de movimento. E também uma lógica de programação para integrar todos os sistemas.

A validação desse algoritmo, foi feita com auxílio de um simulador, uma vez que é crucial que esse desenvolvimento seja pautado em um ambiente controlado e que não ofereça riscos. Ademais, para um teste em uma linha de transmissão real seria necessário o aval da concessionária responsável, o que pode envolver burocracia e limitações operacionais para esse trabalho. Nesse sentido, um ambiente virtual foi montado especificamente para a realização da missão proposta: um VANT autônomo sobrevoando uma linha de transmissão para inspecioná-la. Para isso, um mapa fictício foi desenvolvido no simulador Gazebo, simulador de robótica de código aberto que permite a criação de ambientes virtuais realistas, integrando física e sensores A figura a seguir mostra uma parte do ambiente virtual criado para os testes. Espera-se como resultado que tal aplicação seja capaz de aumentar a confiabilidade da inspeção de linhas de transmissão através da padronização e automação.

Fig. 3 - Vista de torres de transmissão no ambiente Gazebo [5]

NoticiasISEE

Seminário do Instituto

O Instituto de Sistemas e Engenharia Elétrica (ISEE) deu início em 2024 a uma iniciativa inovadora: um ciclo de seminários mensais, com o objetivo de promover a troca de conhecimento entre seus Grupos de Pesquisa e convidados externos. Cada edição é organizada por um dos Grupos do Instituto, que apresenta suas atividades e resultados, seguido de uma palestra com especialistas convidados.

O evento inaugural, que simboliza o início de uma tradição esperada, ocorreu em 14 de outubro de 2024, com a apresentação do Grupo de Engenharia de Sistemas (GESis). Durante o seminário, foram destacados os principais números e realizações do grupo, reforçando sua contribuição para o desenvolvimento da área.

O ciclo continuou no dia 11 de novembro de 2024, com a participação do Professor Jocélio, o primeiro convidado externo a compartilhar sua experiência com o Instituto Sua palestra trouxe insights valiosos, enriquecendo o debate acadêmico e fortalecendo a rede de colaboração entre pesquisadores

Encerrando o ano de 2024, em 9 de dezembro, foi a vez do Grupo APTis-SG2 apresentar suas atividades e compartilhar os avanços alcançados. A diversidade de temas abordados ao longo desses meses reafirmou o compromisso do ISEE com a inovação e a disseminação de conhecimento técnico-científico.

O ciclo de seminários terá uma breve pausa e retorna em março de 2025, trazendo novos grupos, temas e especialistas para enriquecer ainda mais a trajetória acadêmica e tecnológica do Instituto.

Publicações

Em 2024 o ISEE apresentou números que mostram as diferentes ações de seus docentes. Foram defendidos 75 trabalhos de Conclusão de Curso, além de 22 artigos publicados em revistas científicas internacionais.

Referências

Estudo de Contingências com a Inclusão de Geração Eólica.

[1] ABEEOLICA - Associação Brasileira de Energia Eólica. Associação Brasileira de Energia Eólica – ABEEólica. Boletim Anual de Geração Eólica 2024. São Paulo: ABEEólica, 2024.

[2] ONS – Operador Nacional do Sistema. Procedimentos de Rede do Operador Nacional do Sistema Elétrico. Brasília: ONS, 2021.

[3] IEEE Power Systems Test Case Archive IEEE 14-Bus Test System Seattle: University of Washington, 1993

[4] ALVES, T M, Fluxo de potência ótimo com restrições de segurança aplicado à operação em tempo real utilizando processamento distribuído Tese Mestrado, Mestrado em Ciências em Engenharia elétrica Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, Rio de Janeiro, 2005

[5] ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico. Boletim Diário de Operação. 2024.

[6] ANEEL – Agência nacional de Energia Elétrica. Resolução Normativa nº 505, de 26 de novembro de 2001: Estabelece os procedimentos comerciais do setor elétrico. 2001.

[7] NASCIMENTO, M L Análise estática de contingências em Sistemas Elétricos de Potência utilizando o ANAREDE Monografia, Graduação em Engenharia Elétrica Universidade Federal de Campina Grande UFCG, Campina Grande, PB, 2017

[8] ISRAEL, D S Análise de Contingências no Sistema Elétrico de 14 Barras do IEEE simulando a Integração da Geração Eólica do Nordeste Brasileiro. Monografia, Graduação em Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Itajubá. UNIFEI, Itajubá, MG, nov. 2024.

Fontes Renováveis Intermitentes: Desafios e oportunidades.

[[1] ENGIE Brasil: uma potência em energia renovável Além da Energia 2023 Disponível em: https://www alemdaenergia engie com br/brasil-potencia-em-energia-renovavel/ Acesso em: 14 nov 2024

[2] AMARANTE, O. A. C. do; ZACK, M. B. J; DE SÁ, A.L. Atlas do Potencial Eólico Brasileiro. Brasília, 2001

[3] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Usinas eólicas e solares centralizadas somam 7 GW da capacidade instalada apenas em 2023. 2023. Disponível em: https://www.gov.br/aneel/pt-br/assuntos/noticias/2023/usinas-eolicas-e-solares-centralizadas-somam-7gw-da-capacidade-instalada-apenas-em-2023 Acesso em: 10 nov 2024

[4] RIBAS, F W M Análise do Impacto do Aumento de Geração de Energia Elétrica por Fontes Solar e Eólica no Setor Elétrico Brasileiro Dissertação (Mestrado em Administração), UFSC, Florianópolis, 2022

[5] FRANCO, A K S Estudo de caso dos impactos da inserção de fontes renováveis intermitentes na rede de transmissão e distribuição elétrica. Monografia (Especialista em Energias Renováveis, Geração Distribuída e Eficiência Energética), Escola Politécnica da USP, 2018.

[6] MERTENS, K. Photovoltaics: Fundamentals, technology and practice. 1 ed., Wiley, 2014.

[7] BELL SYSTEM MEMORIAL. Bell Labs and Photovoltaics. 2004. Disponível em: https://memorial bellsystem com/belllabs photovoltaics html Acesso em: 10 nov 2024

[8] VIEIRA, J C C et al Avaliação da Expansão da Capacidade Eólica e Fotovoltaica no Brasil e Desafios Associados ao Planejamento Elétrico In: SEMINÁRIO NACIONAL DE PRODUÇÃO E TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, 27 , 2023 Brasília

[9] OUR WORLD IN DATA. Solar photovoltaic module price. 2024. Disponível em: https://ourworldindata.org/grapher/solar-pv-prices? yScale=linear. Acesso em: 10 nov. 2024.

[10] EPE – Empresa de Pesquisa Energética. Plano Decenal de Expansão de Energia 2030. Brasil, 2021. Disponível em: https://www epe gov br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/plano-decenal-de-expansao-de-energia-2030 Acesso em: 6 nov 2024

[11] PINTO, M O Fundamentos de energia eólica Grupo GEN, LTC, Reimpressão, Rio de Janeiro, 2014 [12] ABEEólica O setor eólico no Brasil 2022 Disponível em: https://abeeolica org br/energia-eolica/o-setor/ Acesso em: 09 out 2024 [13] IEA – International Energy Agency World Energy Outlook 2016 Paris: OECD/IEA, 2016 [14] LETRAS AMBIENTAIS. Nordeste gera 85% da energia eólica do Brasil. 2018. Disponível em: https://www.letrasambientais.org.br/posts/nordeste-gera-85-da-energia-eolica-do-brasil. Acesso em: 10 nov. 2024. [15] PERON, A. M. Análise da Complementaridade das Gerações Intermitentes no Planejamento da Operação Eletro-Energética da Região Nordeste Brasileira Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil, na área de Recursos Hídricos, Energéticos e Ambientais), Unicamp, Campinas, 2017

[16] BRASIL ENERGIA As fontes renováveis e a hibridização 2020 Disponível em: https://brasilenergia com br/cenariossolar/as-fontesrenovaveis-e-a-hibridizacao Acesso em: 09 out 2024 [17] Dados extraídos do software Scopus para análise. Elsevier, 2024. Disponível em: https://www.scopus.com. Acesso em: 10 nov. 2024.

Referências

Perspectivas sobre a Alocação Ótima de FACTS em Sistemas Elétricos de Potência.

[1]ALAJRASH, B. H. et al. A comprehensive review of FACTS devices in modern power systems: Addressing power quality, optimal placement, and stability with renewable energy penetration. Energy Reports, v. 11, p. 5350–5371, jun. 2024.

[2]JORDEHI, A. R. Particle swarm optimisation (PSO) for allocation of FACTS devices in electric transmission systems: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v 52, p 1260–1267, dez 2015

[3]AL AHMAD, A ; SIRJANI, R Optimal placement and sizing of multi-type FACTS devices in power systems using metaheuristic optimisation techniques: An updated review Ain Shams Engineering Journal, v 11, n 3, p 611–628, set 2020

[4]MUHAMMAD, Y et al Solution of optimal reactive power dispatch with FACTS devices: A survey Energy Reports, v 6, p 2211–2229, nov. 2020.

[5]RASHEDI, E.; RASHEDI, E.; NEZAMABADI-POUR, H. A comprehensive survey on gravitational search algorithm. Swarm and Evolutionary Computation, v. 41, p. 141–158, ago. 2018.

[6]ISMAIL, B et al A Comprehensive Review on Optimal Location and Sizing of Reactive Power Compensation Using Hybrid-Based Approaches for Power Loss Reduction, Voltage Stability Improvement, Voltage Profile Enhancement and Loadability Enhancement IEEE Access, v 8, p 222733–222765, 2020

[7]HINGORANI, N. G.; GYUGYI, L. Understanding FACTS: concepts and technology of flexible AC transmission systems. New York: IEEE Press, 2000.

[8]ALABDULJABBAR, A. A.; MILANOVIĆ, J. V. Assessment of techno-economic contribution of FACTS devices to power system operation. Electric Power Systems Research, v 80, n 10, p 1247–1255, out 2010

[9]RASHEDI, E ; NEZAMABADI-POUR, H ; SARYAZDI, S GSA: A Gravitational Search Algorithm Information Sciences, v 179, n 13, p 2232–2248, jun 2009

[10]VELOSO, M E G et al Alocação Ótima de Compensador Série Síncrono Estático em Sistemas de Potência Utilizando Algoritmo de Busca Gravitacional. 2023 15th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON). Anais...São Bernardo do Campo, Brazil: IEEE, 22 nov. 2023. Disponível em: <https://ieeexplore.ieee.org/document/10374913/>. Acesso em: 19 nov. 2024.

[11]ANDERSON, P. M.; FOUAD, A. A. Power system control and stability. 2. ed. New York: IEEE Press, 2003.

[12]ACHA, E ; FUERTE-ESQUIVEL, C R ; AMBRIZ-PEREZ, H ; ANGELES-CAMACHO, C FACTS: modelling and simulation in power networks Chichester; Hoboken, NJ: J Wiley, 2004

[13] DIAS FAGUNDES, T F et al Alocação Ótima de Filtros Ativos em Sistemas de Potência Utilizando Algoritmo de Busca Gravitacional 2023 15th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Anais São Bernardo do Campo, Brazil: IEEE, 22 nov 2023 Disponível em: <https://ieeexplore.ieee.org/document/10374770/>. Acesso em: 19 nov. 2024.

[14] Resources – IEEE PES Test Feeder. , [s.d.]. Disponível em: <https://cmte.ieee.org/pes-testfeeders/resources/>. Acesso em: 19 nov. 2024

[15]STEFANELLO, M Controle adaptativo robusto de estrutura variável por modelo de referência aplicado a filtros ativos de potência 2010 Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, 2010

[16]KERSTING, W H Radial distribution test feeders 2001 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting Conference Proceedings (Cat No.01CH37194). Anais...Columbus, OH, USA: IEEE, 2001. Disponível em: <http://ieeexplore.ieee.org/document/916993/>. Acesso em: 19 nov. 2024.

Alternativas para Inspeção de Linhas de Transmissão.

[1] ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico Procedimentos de rede Módulos 2 7; 2 9 Rio de Janeiro, 2022

[2] ANEEL – Agência Nacional de Engenharia Elétrica. Regras dos Serviços de Transmissão de Energia Elétrica. Módulo 4. 2022.

[3] HELISUL. Linhas de Transmissão. Revista Helisul, 31 de maio de 2021. Disponível em: https://www.helisul.com/blog/linhas-detransmissao. Acesso em: 22 de abr. de 2024.

[4] ANAC – Agência Nacional de Aviação Civil Regulamento Brasileiro de Aviação Civil Especial nº 94, maio 2017 Requisitos gerais para aeronaves não tripuladas de uso civil 2017

[5] TADINI, J Estudo da Viabilidade da Utilização de VANTs Autônomos para Inspeção de Linhas de Transmissão 2024 Trabalho Final de Graduação (Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá Itajubá, 2024

Desvendando a capa da edição. ISEE Pesqu

Nesta primeira edição da Revista Digital PesquISEE, o tema escolhido é a exploração e pesquisa das fontes renováveis de energia no Brasil.

Ao projetar a capa desta edição, buscamos refletir esse olhar voltado para o futuro, combinando elementos que simbolizam a evolução da indústria de energia. Incluindo ícones como os painéis solares, as turbinas eólicas, as usinas termoelétricas e também representando as fontes hidroelétricas por meio da água, para ilustrar a diversidade e o potencial das fontes renováveis no Brasil. A proposta é transmitir uma visão dinâmica e inovadora, alinhada com os desafios e avanços do setor energético.

PESQUISAEEDUCAÇÃO

Ao construir a capa, utilizamos uma base de design gráfico, recorrendo a softwares específicos de edição e criação de imagens. Junto da ideia de representar um futuro próximo, o que levou à incorporação de uma ferramenta de geração a partir de inteligência artificial. Essa fusão de duas abordagens – o design gráfico tradicional e a criação por AI – resultou em uma capa que une técnicas clássicas e inovadoras, refletindo a convergência entre o presente e o futuro do setor energético.

Realização

Coordenadores responsáveis Revista PesquISEE

Antonio Carlos Zambroni de Souza

Estácio Tavares Wanderley Neto

Jocélio Souza de Sá

Estudo de Contingências com a Inclusão de Geração Eólica.

Daniel Silva Israel

Fabrício Silveira Chaves

Os Desafios e Oportunidades na Expansão das Fontes Renováveis no Brasil

Francisco Galvão

Fontes Renováveis

Intermitentes: Desafios e Oportunidades

Rafael Henrique Pedroso Ciciliato

Vinícius Lopes Vilhena

Fabrício Silveira Chaves

ISEE

InstitutodeSistemasElétricoseEnergia

Diagramação e Design

Davi H. Garcia

Perspectivas sobre a Alocação Ótima de FACTS em Sistemas Elétricos de Potência

Camila Paes Salomon

Thallia Fernanda Dias Fagundes

Maria Eduarda Gomes Veloso

Alternativas para Inspeção de Linhas de Transmissão

João Vitor Carvalho Tadini

Fabrício Silveira Chaves

Bruno Guazzelli Batista

UniversidadeFederaldeItajubá Av BPS,1303-Pinheirinho, Itajubá-MG,37500-903

unifeiedubr @unifei oficial