Rôman Kuiava

Os projetos de pesquisa em desenvolvimento são os seguintes.

 

Título: Estudo de estabilidade a grandes e pequenas perturbações considerando transições entre pontos de equilíbrio (ou operação): uma aplicação em sistemas elétricos com geração distribuída

Descrição: O objetivo principal desta pesquisa é avaliar sob quais condições as variações ao longo do tempo entre pontos de operação (ou equilíbrio) de sistemas dinâmicos (especialmente, de sistemas de energia elétrica com geração distribuída) mantém o sistema operando de forma estável. O foco é estudar este problema a partir de uma representação do sistema em estudo na forma de um sistema chaveado, fornecendo condições (na forma de LMIs) que garantam a sua estabilidade, sob a abordagem dada pelo conceito de estabilidade prática (ou practical stability). A importância desse estudo para sistemas de distribuição com a presença de geradores (tanto síncronos, como de indução) reside no fato de que a freqüência de eventos de natureza descontínua (por exemplo, faltas permanentes ou temporárias, ou mesmo manobras envolvendo desligamentos programados) é maior nos sistemas de distribuição do que em redes de transmissão

Participantes: Roman Kuiava (Coordenador), Rodrigo Andrade Ramos (USP/EESC), Luis Fernando Costa Alberto (USP/EESC), Hemanshu R. Pota (ADFA@UNSW)

 

 

Título: Desenvolvimento de Metodologias para Análise de Segurança Dinâmica, no Contexto de Estabilidade Transitória e à Pequenas Perturbações, de Sistemas Elétricos de Potência

Descrição: O conceito de estabilidade no regime transitório de sistemas elétricos de potência (SEPs) está relacionado com o comportamento dinâmico do sistema quando o mesmo é retirado de uma condição de operação em equilíbrio por meio de uma perturbação ou distúrbio. O período que segue logo após a ocorrência de uma perturbação é chamado de período transitório. Em sistemas elétricos de potência, a característica desse período é, por natureza, oscilatória. Quando essas oscilações são amortecidas ao longo do tempo, então, diz-se que o sistema é estável. Quando ocorre o contrário, o sistema é considerado instável. São infinitas as perturbações que podem ocorrer num sistema de potência, sendo que, de acordo com a natureza delas, derivam-se duas categorias de estabilidade: estabilidade a grandes perturbações (ou estabilidade transitória) e estabilidade a pequenas perturbações (ou também conhecida como estabilidade dinâmica). Essa classificação é bastante adequada, uma vez que ela define a abordagem matemática para se resolver o problema, no caso, utilizam-se modelos algébricos-diferenciais não-lineares e lineares, respectivamente, para estudos de estabilidade transitória e de estabilidade dinâmica. A análise de segurança dinâmica de um SEP no contexto de estabilidade transitória tem como objetivo principal identificar (em tempo real), a partir de uma lista de contingências definidas pelo operador do sistema, aquelas que são críticas ao sistema, ou seja, as que vão instabilizar o sistema, caso elas ocorram. Por outro lado, a análise de segurança dinâmica de um SEP no contexto de estabilidade dinâmica tem como objetivo principal avaliar (em tempo real) o amortecimento dos modos eletromecânicos de oscilação e a robustez dos estabilizadores em operação, dados o nível de carregamento do sistema e a configuração atual da rede elétrica. Neste contexto, este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de algoritmos computacionais e metodologias de análise para avaliação da segurança dinâmica nos contextos de estabilidade transitória e à pequenas perturbações de SEPs. No contexto de estabilidade transitória busca-se o desenvolvimento de algoritmos de filtragem e classificação de contingências por meio de métodos diretos usando o conceito de margem de estabilidade na primeira oscilação. No contexto de estabilidade dinâmica busca-se o desenvolvimento de uma metodologia de identificação em tempo real dos modos eletromecânicos de oscilação usando métodos de estimação modal (ESPRIT e PRONY) e redes neurais

Participantes: Roman Kuiava (Coordenador), Raphael Augusto de S. Benedito (UTFPR/Curitiba), Gustavo Henrique da Costa Oliveira (UFPR), Gideon Villar Leandro (UFPR)

 

 

Título: Impactos da Expansão da Geração Distribuída em Sistemas de Elétricos de Potência

Descrição: A conexão de pequenos geradores de energia elétrica diretamente nas redes de distribuição (o qual recebe a denominação de geração distribuída) oferece vários benefícios técnicos, econômicos e ambientais. No entanto, pelo fato desta prática ainda ser recente, vários estudos técnicos sobre os possíveis impactos (tanto positivos, como negativos) da geração distribuída nas próprias redes de distribuição, como também, nos sistemas de transmissão de energia elétrica (T) ainda precisam ser realizados. De um modo geral, a inclusão de geradores diretamente nas redes de distribuição torna mais complexa a relação entre fornecedor e consumidor de energia elétrica e questões técnicas e comerciais podem ser mais difíceis de serem avaliados. Neste contexto, este projeto de pesquisa tem por objetivo avaliar os possíveis impactos da conexão de geradores em redes de distribuição na operação dos sistemas de geração e transmissão de energia elétrica. Aspectos técnicos relacionados aos métodos de cálculo de fluxo de potência e estimação de estados para sistemas de distribuição e sistemas interconectados de T&D, bem como questões relativas à estabilidade de tensão, e a coordenação de estabilizadores de potência deverão ser investigados nesta pesquisa

Participantes: Roman Kuiava, Elizete M. Lourenço (UFPR), Odilon Luis Tortelli (UFPR)

 

 

Título: Modelagem de sistemas elétricos de potência na forma de sistemas Fuzzy Tagagi-Sugeno para estudos de estabilidade durante transições entre pontos de equilíbrio

Descrição: Definições classicas de estabilidade de pontos de equilíbrio de sistemas de potência (e para qualquer sistema dinâmico) são baseadas em análise das trajetórias do sistema em resposta a certas perturbações ou condições iniciais. O cálculo de estimativas da área de atração é um importante problema em sistemas elétricos de potência tanto sob o ponto de vista teórico, como também, prático. Abordagens tradicionais para cálculo de estimativas de regiões de estabilidade assumem que tal região contém um único ponto de equilíbrio e, com isso, as transições entre pontos de equilíbrio que podem ocorrer durante a operação do sistema não são levadas em consideração na análise de estabilidade. A importância em estudar o comportamento dinâmico de sistemas de potência durante as transições entre pontos de equilíbrio reside no fato de que a freqüência de eventos de natureza descontínua (por exemplo, faltas permanentes ou temporárias, ou mesmo manobras envolvendo desligamentos programados) e variações de carga pode ser elevada durante um determinado período de tempo de operação. É neste contexto que este trabalho se insere. O objetivo principal desta pesquisa é, então, avaliar sob quais condições as variações ao longo do tempo entre pontos de equilíbrio de sistemas de energia elétrica mantém o sistema operando de forma estável. O foco é estudar este problema a partir de uma representação do sistema em estudo na forma de um sistema Fuzzy Tagagi-Sugeno, fornecendo condições (na forma de desigualdades matriciais lineares) que garantam a sua estabilidade, sob a abordagem dada pelo conceito de estabilidade prática (ou, do inglês, practical stability)

Participantes: Roman Kuiava