Foto: Renan Landau Paiva de Medeiros/Acervo pessoal

Proporcionar um futuro mais sustentável e eficiente com a geração de energia em regiões isoladas da Amazônia, usando novas tecnologias e treinando estudantes de Engenharia Elétrica, sãos os objetivos da pesquisa ‘Estabilização robusta e tolerante a falhas em Microrredes com Inserção de Geração Distribuída usando Estratégias de Controle baseada em dados’.

A pesquisa foi coordenada pelo doutor em Engenharia Elétrica, Renan Landau Paiva de Medeiros, da Universidade Federal do Amazonas (Ufam). Amparada via Programa de Apoio à Pesquisa–Universal Amazonas da Fapeam, edital Nº 006/2019 a pesquisa consta no Portfólio de Investimentos e Resultados de Pesquisas do Amazonas – Vol.04, organizado pela Fapeam.

O projeto estudou como as microrredes (pequenas redes de energia elétrica) funcionam em lugares com energia solar e geradores com sistemas de energia elétrica de Corrente Alternada (CA) para Corrente Contínua (CC). Durante a pesquisa, foram realizadas simulações de como essas redes se comportam, o que possibilitou o desenvolvimento de ‘modelos matemáticos’ para garantir o funcionamento estável do sistema, mesmo quando há falhas ou imprevistos.

Segundo o pesquisador, uma microrrede consiste em um sistema que integra diversos geradores distribuídos de energia e cargas elétricas operando autonomamente como rede única, seja isolada ou conectada à rede de distribuição externa. O conceito de microrrede é antigo, mas o seu desenvolvimento passou a ser estimulado na última década devido à crise econômica e a consciência ambiental promovida pelo aquecimento global que motivou o investimento em fontes alternativas de energia.

Estabilização de microrredes  

A pesquisa devolveu dois modelos matemáticos para sistemas de microredes, sendo um modelo para a microrrede CA e um para  microrrede  CC.  Além  disso, desenvolveram-se  simuladores  em  ambiente  computacional  que  conseguem  descrever  adequadamente  o comportamento dinâmico de cada um dos sistemas.

O projeto desenvolveu um controle de malha suplementar robusto baseado em conceitos de Desigualdades Matriciais Lineares para garantir estabilidade do sistema dinâmico frente a oscilações eletromecânicas. Esses dois sistemas experimentais foram testados e desenvolvidos pelos alunos de graduação e pós-graduação.

No decorrer da pesquisa, também foram criados dispositivos para melhorar o controle e a operação dessas, além de conversores para justar a energia gerada.

Renan Landau, coordenador da pesquisa, ressalta que há poucas localidades no mundo que possuem um sistema de emulação de um sistema de hidrogeração, e que o estudo abre um leque de oportunidades para o desenvolvimento de pesquisas, treinamentos e uma melhor capacitação de profissionais para o mercado de trabalho.

O resultado da pesquisa foi apresentado em um trabalho de conclusão de curso, duas orientações de mestrado e quatro publicações em conferências e periódico internacional.

A expectativa de longo prazo para o projeto é pavimentar a construção e desenvolvimento de arquiteturas sustentáveis de microrredes que possam ser aplicadas para proporcionar uma solução tecnológica longínqua e sustentável em comunidades isoladas de todo o Amazonas, de modo que estas localidades carecem de uma fonte confiável de abastecimento de energia elétrica, impactando diretamente na qualidade de vida das pessoas que ali residem.

O estudo teve o apoio do Governo do Amazonas, por meio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam).

*Com informações da Fapeam