Trabalho de Conclusão de Curso

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Caracterização dos cálculos de perdas técnicas e queda de tensão em redes de média tensão de parques eólicos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-02-25) Kosuhovski, Leocardia Janice Szeskoski; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; https://orcid.org/0000-0002-4528-820X; http://lattes.cnpq.br/5570548177144657; Tenfen, Daniel; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Sica, Everthon Taghori; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A geração eólica de energia cresce continuamente no Brasil e no mundo, e diante desse cenário, estudos e pesquisas que visam maior eficiência dos complexos eólicos tornam-se extremamente relevantes. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo central analisar perdas técnicas e queda de tensão nas redes de Média Tensão (RMT) que interligam os complexos eólicos até a subestação coletora. Com os avanços das tecnologias voltadas para o desenvolvimento e fabricação de turbinas eólicas, objetivando gerar mais energia com menor custo, observa-se o surgimento de equipamentos com potências nominais cada vez maiores. Tal fato, somado à dificuldade de se encontrar regiões próximas à rede básica para realizar a conexão, faz com que as redes de média tensão que interligam os complexos eólicos se tornem cada vez mais robustas, ocasionando aumento de perdas técnicas e quedas de tensão nos circuitos de potência. O estudo é iniciado com a realização de uma fundamentação teórica em torno do assunto, em seguida é feito um levantamento das metodologias de cálculo de perdas técnicas e queda de tensão mais usuais, buscando a caracterização das mesmas. A análise é validada com a aplicação das metodologias em um estudo de caso, verificando fatores relevantes que influenciam no aumento ou redução das perdas técnicas e queda de tensão na RMT. Por fim, é realizada também uma breve análise técnico-financeira dos principais equipamentos que compõem a RMT, verificando-se assim a viabilidade econômica do empreendimento.
Estudo de caso para implementação de um sistema fotovoltaico híbrido em um posto de gasolina
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-03-04) Machado, Vinicius Teixeira; Dupczak, Bruno Scortegagna; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-8020-2643; http://lattes.cnpq.br/3387828654792051; -; -; Ortmann, Márcio Silveira; https://orcid.org/0000-0001-8975-6995; http://lattes.cnpq.br/4886106213204362; Alves, Ricardo Luiz; https://orcid.org/0000-0003-4225-727X; http://lattes.cnpq.br/0642242262267436; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A energia solar fotovoltaica é uma fonte de energia renovável que vem sendo muito utilizada nos últimos anos. Atualmente o Brasil enfrenta problemas com a falta de água nos reservatórios das hidrelétricas e a alta tarifação de energia, necessitando cada vez mais do uso de energias alternativas e inesgotáveis para suprir a demanda da população. Por esta razão, este trabalho tem o intuito de apresentar um sistema recente no mercado, voltado a área de energia fotovoltaica, isto é, a chamada energia fotovoltaica híbrida que é basicamente a junção de um sistema ligado à rede da concessionária de energia, com um sistema que não necessita de conexão à rede elétrica. Para tanto, é realizado uma análise de viabilidade econômica de uma possível implementação deste sistema fotovoltaico híbrido, em um posto de gasolina, onde já possui um sistema conectado à rede. Neste estudo é implementado cálculos, gráficos, tabelas e simulações, onde constam o dimensionamento, valores econômicos, geração estimada e retorno de investimento para este sistema FV híbrido. Contudo, com os resultados obtidos, o ponto mais relevante é o custo deste sistema FV híbrido que consequentemente será mais elevado acarretando maior tempo para o retorno de investimento, comparado ao sistema conectado à rede por conta da maior complexidade e maior número de equipamentos necessários para instalação.
Estratégia de controle de pitch na captação de energia eólica para turbinas offshore com gerador PMSG
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-03-15) Machado, Vinicius de Souza; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; http://lattes.cnpq.br/2828764404807734; Zeitune, Anésio Felipe; https://orcid.org/0000-0001-5720-2752; http://lattes.cnpq.br/0100900666337016; Feijó, Michel Medeiros; -; -; Pereira, Giovane Gonçalves; -; -; -; -; -; -; -; -
A diversificação da matriz elétrica é muito importante para garantir que novas fontes de energia sejam implementadas, garantindo uma maior segurança ao sistema elétrico. A energia proveniente de fontes eólio elétricas vem crescendo continuamente, principalmente em ambientes offshore devido ao potencial de ventos em ambiente marinho, exigindo que as turbinas possuam um controle que seja capaz de proteger o conjunto da turbina e do gerador quando o vento incidente nas pás é maior que o vento nominal suportado. Deste modo, é importante observar a dinâmica dos ventos para indicar o ângulo de controle de pitch apropriado para garantir a segurança do aerogerador, além disso, também é interessante fazer uma associação entre controle de pitch e o coeficiente de potência, com o intuito de verificar o comportamento operativo do gerador para diferentes velocidades de ventos e o real desempenho da turbina. Um dos geradores mais utilizados na geração eólica offshore é o gerador síncrono a imã permanente (PMSG) que possui maior eficiência que o gerador duplamente excitado (DFIG). O controle de pitch é uma opção que garante a segurança da turbina variando as pás após a obtenção do ponto máximo de potência, garantindo um maior coeficiente de potência e uma maior segurança de operação da turbina. Para fazer o controle de pitch, diversos autores recorrem à utilização de uma malha utilizando um controlador PID, apenas diferindo da topologia que será adotada, com a execução de métodos de lógica repetitiva ou pontos de realimentação da malha de controle. Deste modo, o controle de pitch proposto neste trabalho, será um controle PID que envia um sinal de controle aos atuadores das pás que são responsáveis por fazer a rotação das pás.
Arquiteturas redundantes em subestações elétricas para cargas críticas: aplicação em data centers e estudo de caso no controle do espaço aéreo brasileiro
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-01-11) Silva, Luis André Garcia da; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; http://lattes.cnpq.br/6281132773203526; -; -; Tenfen, Daniel; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Schreiber, Fábio Victor; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; Schreiber, Fábio Victor; Schreiber, Fábio Victor; https://orcid.org/0009-0004-0861-6130; http://lattes.cnpq.br/6213600098069459; -; -; -; -; -; -
Este trabalho analisa a importância da redundância elétrica em subestações destinadas ao atendimento de cargas críticas, com ênfase em data centers do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (SISCEAB). Inicialmente, são apresentados os fundamentos das subestações para cargas críticas, seus principais equipamentos e sua função na transformação, distribuição e proteção da energia elétrica. A pesquisa incorpora os requisitos normativos aplicáveis a data centers, incluindo a NBR ISO/IEC 22237, o Uptime Institute (Tier I–IV), a Telecommunications Industry Association (TIA-942), a American National Standards Institute / Building Industry Consulting Service International (ANSI/BICSI) e a Instrução do Comando da Aeronáutica ICA 66-36 do Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA). O estudo contempla um exame detalhado do esquema unifilar e a identificação da topologia redundante da subestação do Destacamento de Controle do Espaço Aéreo do Morro da Igreja (DTCEA-MDI), incluindo seus componentes, caminhos alternativos de alimentação e elementos que garantem a continuidade operacional. Para avaliação do desempenho, são utilizados indicadores de engenharia de confiabilidade, como o Mean Time Between Failures (MTBF), o Mean Time To Repair (MTTR) e a função de confiabilidade, bem como métodos probabilísticos, com destaque para a Simulação de Monte Carlo. Foi desenvolvido um código em Python para modelagem de cenários de falha, processamento de dados e estimativa da disponibilidade da instalação. Os resultados evidenciam a relevância da redundância para assegurar a operação ininterrupta de data centers e sistemas de controle aéreo, demonstrando que a metodologia aplicada pode ser replicada em outras subestações que atendem cargas críticas.
Uma análise SWOT da geração distribuída fotovoltaica no Brasil após o marco legal da MMGD
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-03-14) VIEIRA, Gustavo Tadeu Feijó; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/4013072493219988; Bresolin, Adriano de Andrade; https://orcid.org/0000-0003-0703-1179; http://lattes.cnpq.br/8862209760730631; Costa, Daniel Godoy; https://orcid.org/0000-0002-5928-9035; http://lattes.cnpq.br/4524087814768022; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A promulgação da Lei 14.300/2022 alterou significativamente o Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) estabelecido pela Resolução Normativa (RN) nº 482/2012 e outras regras aplicáveis à Micro e Minigeração Distribuída (MMGD). Nos moldes da RN nº 482/2012, a compensação da energia injetada na rede se dá por todas as componentes da Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição e da Tarifa de Energia, assim, esta é valorada pela mesma tarifa de energia elétrica estabelecida para os demais consumidores, que resulta na oneração aos consumidores que não possuem Geração Distribuída (GD) e ocasiona um subsídio cruzado. O Brasil havia passado por um período de discussão com diversos agentes do setor elétrico a respeito de como deveria ocorrer a revisão do SCEE já prevista para acontecer na própria RN n º482/2012. Após as discussões entre as partes interessadas e impactadas por uma revisão que seria realizada pela Agência Nacional de Energia Elétrica, originou-se assim a necessidade de fornecer ao mercado de MMGD uma segurança jurídica via lei federal, ou seja, pela criação de um Marco Legal para a MMGD no Brasil através da Lei 14.300/2022. Esta lei determina que qualquer projeto apresentado após 18º mês da sua publicação, fará valer a aplicação das novas regras e que serão cobrados os custos associados às componentes tarifárias relativas à remuneração dos ativos e dos serviços de distribuição e ao custo de operação e manutenção do serviço de distribuição, assim, a compensação não seria mais 1:1 conforme a RN nº 482/2012. O valor de compensação permanece sob as regras atuais até 31 de dezembro de 2045 aos consumidores que já possuíam o sistema de GD até a publicação da lei. Isso vale igualmente para quem solicitar a entrada no sistema de GD até doze meses após a publicação do Marco Legal. Um dos objetivos deste trabalho foi utilizar a fundamentação teórica sobre a geração distribuída no Brasil para a construção de uma Matriz SWOT, que permitiu observar que há muitas forças e oportunidades para o setor da geração distribuída fotovoltaica, sendo assim e causando um grande otimismo, é possível notar que existe uma perspectiva muito positiva para a evolução do setor.
Estudo de um sistema de transferência de energia utilizando circuito ressonante para dispositivos móveis
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-03-18) Aguiar, Ricardo Marcelino de; Alves, Ricardo Luiz; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-4225-727X; http://lattes.cnpq.br/0642242262267436; -; -; Silveira, James; -; http://lattes.cnpq.br/7162546996768756; Menke, Maikel Fernando; https://orcid.org/0000-0002-6025-7129; http://lattes.cnpq.br/7741461754349903; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Neste trabalho é realizada uma pesquisa teórica para a elaboração de um protótipo eletrônico visando o carregamento sem fio de uma carga resistiva genérica. É aplicada a topologia do método de acoplamento indutivo ressonante de curta distância para possíveis futuras aplicações em dispositivos móveis. Primeiramente é apresentado um arcabouço teórico caracterizando a transmissão de energia em curtas distâncias conhecida como Near-field, onde a modelagem é possível através das Equações de Maxwell. Consequentemente são apresentados os dados dos cálculos dos parâmetros do projeto para serem aplicados em uma simulação virtual. Por fim é feita a construção do protótipo sendo possível a coleta de dados para que o mesmo seja validado. O protótipo se mostrou adequado aos parâmetros de projeto fornecendo uma potência de 5 W para a carga, onde o objetivo principal é o carregamento de uma célula de Íons de Lítio com a finalidade de fornecer energia ao dispositivo móvel.
Study and analysis of the use of flexibility in local electricity markets
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-11-15) Lacerda, Eduardo da Rosa; Cruzvillasante, Fernando Lezama; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; https://orcid.org/0000-0001-8638-8373; -; -; http://lattes.cnpq.br/3344700125155099; Ramos, Sérgio Filipe Carvalho; https://orcid.org/0000-0002-1120-5656; http://lattes.cnpq.br/2799142490398456; Canizes, Bruno Miguel Rocha; https://orcid.org/0000-0002-9808-5537; -; Vale, Zita Maria Almeida do; https://orcid.org/0000-0002-4560-9544; http://lattes.cnpq.br/4551055582301929; -; -; -; -; -; -
Neste trabalho foi feita uma introdução aos Mercados Locais de Eletricidade (MLE) e posteriormente foram aplicados algoritmos evolutivos (AEs) como Differential Evolution (DE), Hybrid-Adaptive Differential Evolution (HyDE), Hybrid-Adaptive Differential Evolution with Decay Function (HyDE-DF) e Vortex Search (VS) a um modelo de mercado a fim de testar a sua eficiência e escalabilidade. O modelo de mercado foi expandido adicionando uma rede do laboratório BISITE e novamente foram realizados testes usando os algoritmos evolutivos. Em mais detalhe, no trabalho primeiro foi feita uma revisão bibliográfica sobre geração distribuída, flexibilidade de carga, MLE e AEs. É analisado um problema de optimização de custos nos MLE, considerando contratos de flexibilidade a prazo fixo entre os agentes. O distribuidor adquire flexibilidade enquanto que os agregadores de diferentes tipos (por exemplo, os agregadores convencionais de resposta à procura ou de carga térmica) oferecem o serviço. Resolve-se depois o modelo proposto utilizando AEs baseados na conhecida DE. É feita uma análise de afinação de parâmetros para avaliar o impacto dos parâmetros DE na qualidade das soluções para o problema. Após encontrarmos o melhor conjunto de parâmetros para as estratégias DE "afinadas", comparamos o seu desempenho com outros algoritmos de parâmetros auto adaptáveis, nomeadamente o HyDE, HyDE-DF, e VS. Globalmente, os algoritmos são capazes de encontrar soluções quase óptimas para o problema e podem ser considerados um solucionador alternativo para instâncias mais complexas do modelo. Então um modelo de rede, do laboratório BISITE, é acrescentado ao problema e novas análises são realizadas utilizando algoritmos evolutivos juntamente com algoritmos de fluxo de potência MATPOWER. Os resultados mostram que os algoritmos evolutivos suportam desde problemas simples a complexos, ou seja, é um algoritmo escalável, e com estes resultados é possível realizar análises do modelo de mercado proposto.
Análise técnica referente a atuação da Celesc no esquema regional de alívio de carga (ERAC) – estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-12) Guesser, Bruno Koch; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; -; -; Tenfen, Daniel; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Pauli, Guilherme; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Em casos de ocorrências onde há grandes perdas de geração ou transmissão de energia, o Sistema Elétrico de Potência (SEP) pode passar por momentos de desequilíbrio entre carga e geração, e consequentemente um declínio da frequência do sistema. Sendo assim, neste trabalho são analisadas as principais consequências acarretadas pela perturbação ocorrida no Sistema Interligado Nacional (SIN) em dezesseis de outubro de dois mil e dezesseis. Além de trazer uma abordagem geral do blecaute, o trabalho tem seu foco nas consequências na rede elétrica da companhia de energia Celesc Distribuição, concessionária do estado de Santa Catarina. Para a análise do ocorrido, é apresentado no decorrer do trabalho o sistema de proteção denominado Esquema Regional de Alívio de Carga (ERAC), que é responsável por desconectar blocos de carga em diferentes estágios de frequências para garantir o pleno funcionamento do Sistema Interligado Nacional (SIN). Após a apresentação do ERAC é feita uma análise da metodologia utilizada pela Celesc para configuração dos parâmetros e blocos de cargas que devem ser desconectados após cada estágio de frequência do ERAC. Em busca de validar o estudo proposto são utilizadas informações do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e normativas internas de operação da Celesc.
Uma análise econômica do comportamento do prossumidor por meio das teorias da perspectiva e do comportamento econômico
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-03-14) Dantas, Diego Fragoso; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; http://lattes.cnpq.br/9288665338470957; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; Silva, Edgar Fellipe da; -; http://lattes.cnpq.br/6699899730175160; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O consumidor, sobretudo aquele conectado junto à rede secundária, é afetado pelo crescente desenvolvimento das formas de geração distribuídas e pela evolução das estruturas econômicas de mercado. Assim, é desejável aprofundar as formas de gerenciamento eficiente e de engajamento do prossumidor. Este trabalho visa apresenta uma análise da teoria da perspectiva e do comportamento econômico para interpretação e modelagem, considerando o comportamento e o bem-estar econômico do prossumidor frente a tomada de decisão. Serão explorados a compreensão dos processos de decisão e da economia comportamental, e como essas teorias auxiliam no incentivo e engajamento dos prossumidores sobre o consumo e oferta de energia, gamificação e na modelagem dos programas de resposta da demanda.
Análise de viabilidade para contratação de energia via licitação pública para distribuidoras de menor porte
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-19) Loch, Beatriz de Souza; Vieira, Pedro César Cordeiro; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; http://lattes.cnpq.br/5828108234176386; Bellettini, Arieli Laurindo; -; http://lattes.cnpq.br/3633988213019305; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; -; -; -; -; -; -; -; -
As distribuidoras de energia têm papel fundamental nos sistemas de energia elétrica, pois são responsáveis pelo serviço de distribuição e pela aquisição de energia, em nome dos consumidores cativos. No caso brasileiro, as distribuidoras são classificadas de duas maneiras: com relação ao poder público, sendo autorização, permissão ou concessão; e de acordo com o tamanho do seu mercado próprio, sendo maior ou menor porte. As de maior porte, são aquelas com mercado próprio igual ou superior a 700 GWh/ano, sendo também classificadas como concessionárias de energia. As de menor porte, com o mercado inferior a 700 GWh/ano, podem ser classificadas como concessionárias ou permissionárias, possuindo uma regulação distinta das demais. Neste caso, a regulação permite às distribuidoras de menor porte um maior número de possibilidades/modelos de aquisição de energia, quando comparadas às distribuidoras de maior porte. Mais especificamente, as distribuidoras de menor porte podem adquirir energia para atendimento do seu mercado no Ambiente de Comercialização Livre, por meio de chamadas públicas. Visando a redução da Tarifa de Energia entregue a seus consumidores e a modicidade tarifária, essas distribuidoras podem buscar a diversificação de seus portifólios, explorando os modelos de aquisição de energia disponíveis. Neste trabalho é apresentada uma revisão da regulação vigente que dá suporte à compra de energia das distribuidoras de menor porte, os principais aspectos a serem observados neste processo, bem como um estudo de caso com uma análise de viabilidade de aquisição de energia por meio de licitação pública. Com a produção da análise de viabilidade, pode-se aferir que, observando a situação de mercado, é possível obter uma redução no preço de compra de energia.
Uma análise do negócio da comercialização (trader) de energia elétrica no Brasil
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-20) Santos, Valentina Dutra dos; Tenfen, Daniel; -; -; -; -; -; -; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; http://lattes.cnpq.br/9019178156566709; Vieira, Pedro César Cordeiro; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A criação do mercado livre de energia mudou completamente o setor de energia brasileiro. Basicamente uma das principais ideias da livre comercialização de energia é o conceito do consumidor poder escolher qual empresa prestará serviço a ele. Essa liberdade foi o que causou a evolução do Mercado Livre de Energia nos últimos anos, sendo um dos pilares para evolução da abertura do mercado livre de energia. A comercialização de energia é condicionada sob incertezas hidrológicas, de vento, de consumo, entre outras, que influenciam diretamente o preço de energia, tendo-se uma grande oscilação em curtos períodos, principalmente no Setor Elétrico Brasileiro. A partir desse fato, as comercializadoras de energia encontraram uma forma de não só trabalhar como uma mão de via intermediária de contratos fixos entre o gerador e o consumidor final, mas também de uma forma a gerar liquidez baseando-se em estratégias de análise de risco. Essa forma ganha mais adeptos a cada ano: o trading de energia que, grosso modo, é a compra e venda rápida dentro de uma plataforma online. Este trabalho apresenta características e informações típicas sobre o negócio do trading da comercialização de energia, apresentando informações sobre a divisão comum e responsabilidades do back office, middle office e front office, além da nova modalidade de negócio de energia, os derivativos que é uma tendência da abertura de mercado. Por fim, são apresentados comentários finais acerca deste modelo de negócio.
Estudos sobre o impacto ambiental e o aproveitamento energético de plantas fotovoltaicas flutuantes em corpos de água doce
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-27) Souza, Luiza de; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; -; Tenfen, Daniel; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Lila, Fernando; -; http://lattes.cnpq.br/8316028834287422; Souza, Jakson de; -; -; -; -; -; -; -; -
A matriz energética brasileira é considerada hidro-termo-eólica, mas predominantemente hídrica. Dessa forma, em caso de crise hídrica, o Sistema Interligado Nacional (SIN) pode ficar exposto ao déficit de energia elétrica. Com a finalidade de diminuir a dependência hídrica tem-se a necessidade da exploração de alternativas renováveis, como a produção de energia proveniente de módulos fotovoltaicos flutuantes. Este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos ambientais e o aproveitamento energético de módulos fotovoltaicos flutuantes em corpos de água doce, por meio da pesquisa exploratória. Além do objetivo citado, um estudo de caso analisará a implantação de um sistema fotovoltaico flutuante na Usina Hidrelétrica de Passo Real. O estudo tem como objetivo definir as características climáticas da região da usina, dimensionar o sistema fotovoltaico flutuante, obter os resultados da geração fotovoltaica e analisar os aspectos de complementaridade energética. Obteve-se, por meio do estudo, que a quantidade de energia fotovoltaica flutuante gerada incrementará uma média anual de 4,02% na geração hídrica. A geração fotovoltaica flutuante é muito benéfica, principalmente em sistemas híbridos completos. No híbrido completo ocorre a conservação de geração hidrelétrica durante o período de pico da radiação solar sobre os painéis fotovoltaicos flutuantes. Apesar dos pontos positivos da geração, o impacto do sombreamento dos painéis pode ocasionar uma redução da oxigenação, gerando um efeito negativo na ictiofauna e um alastramento de algas tóxicas
Projeto e simulação de filtros passivos para componentes harmônicas de corrente em instalações industriais de baixa tensão
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-20) Seidler, Rubens Pfleger; Dupczak, Bruno Scortegagna; Borba, Vitor Farias de; -; -; -; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-8020-2643; http://lattes.cnpq.br/3387828654792051; -; http://lattes.cnpq.br/3493574677309560; Ries, Lisandra Kittel; https://orcid.org/0000-0003-3708-9582; http://lattes.cnpq.br/836886995163640; Padilha, Juliano Bitencourt; https://orcid.org/0000-0003-2219-6836; http://lattes.cnpq.br/7454537433931848; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho consiste em organizar os procedimentos de projeto para a minimização de componentes de correntes harmônicas em sistemas elétricos industriais de baixa tensão. Desta forma, nos baseamos no estudo da geração e consequências de componentes de correntes harmônicas, procurando enfatizar a resolução deste problema por meio de filtros, considerando a filtragem passiva. Assim, são chamadas as normas e recomendações sobre o assunto, avaliando as topologias de filtros que podem ser adotadas, visando um conjunto de procedimentos de projeto. A metodologia consiste na coleta de informações sobre a estrutura elétrica e na análise da implantação dos filtros, avaliando boas práticas e métodos para a elaboração do projeto. Métodos de projeto já utilizados são estudados e avaliados para realizar e determinar um procedimento unificado considerando uma aplicação uniforme e padronizada para projetos de filtros passivos. Por fim, será realizado um estudo de caso para buscar a validação dos procedimentos, declarando todas as etapas mencionadas neste trabalho, e procurando enfatizar a metodologia para cada tipo de filtro utilizado.
Estudos sobre formas de suporte de frequência de sistemas eólicos em recursos energéticos distribuídos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-25) Tôrres, Winícius Latrônico; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; -; Zeitune, Anésio Felipe; https://orcid.org/0000-0001-5720-2752; http://lattes.cnpq.br/0100900666337016; Reichert, Jonatan; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O crescimento dos Recursos Energéticos Distribuídos fomentou preocupações sobre a operação desta forma de geração junto aos sistemas de distribuição de energia elétrica. Esses recursos podem ser provenientes de fontes renováveis, como a energia eólica com a utilização de turbinas verticais. Entretanto, devido à variabilidade da fonte primária e às características não-despacháveis, a estabilidade do sistema pode ser prejudicada. O objeto de estudo deste trabalho é analisar o comportamento de aerogerador em ambientes de ventos baixos como os característicos em regiões do sistema de distribuição, sendo para tanto apresentado a modelagem de uma turbina Darrieus e as consequências elétricas e mecânicas de sua operação.
Análise do “International - Renewable Energy Certificate” (I-REC) no Brasil e um estudo de caso de viabilidade no sistema de I-REC para a geração solar fotovoltaica distribuída
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-19) Vieira, Arthur Taranto; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/6508359203516115; Veiga, Carlos Ernani da; https://orcid.org/0000-0003-3243-4738; http://lattes.cnpq.br/2665229820846451; Vieira, Pedro César Cordeiro; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Os acordos internacionais para a redução das emissões de gases poluentes e as formas de comprovação de participação nas causas ambientais estão crescendo ao redor do mundo. No caso do setor de energia elétrica, o sistema de certificados de energia renovável internacional (I-REC) tornou-se um instrumento importante na comprovação de uso de energia renovável para as empresas. Mundialmente, observa-se com mais frequência políticas sobre a diminuição de gases poluentes e o aumento de gerações de energia elétrica de fontes renováveis, as quais levam ao aumento da procura pelos certificados e pelo interesse de participar da diminuição da poluição no meio ambiente. Diante desse contexto, estudos que possam contribuir para a análise do sistema de I-REC são muito pertinentes para a atualidade. Este trabalho tem como foco mostrar o objetivo do certificado e de sua importância, abordando temas periféricos sobre energia renovável, a participação das empresas nas causas ambientais e o funcionamento do sistema de I-RECs como um todo no Brasil. Além disso, foi abordado um estudo de caso para a viabilidade de unidades geradoras de caráter distribuído com base na sua geração e informações do Instituto Totum. Assim, como o mercado de comercializado de I-RECs esta crescendo significativamente junto a geração distribuída no Brasil, um estudo de viabilidade, com base nos investimentos necessários para determinar o prego do I-REC, contribui para o mercado de certificados no Brasil. A análise é concretizada com a aplicação da metodologia no estudo de caso, analisando os resultados obtidos e apontando as considerações pertinentes.
O papel do agente comercializador varejista como facilitador na abertura do mercado de energia elétrica brasileiro
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-22) Alfing, Eduarda; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/3199486924659847; Tenfen, Daniel; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Baran, Luis Bernardo Timboni; https://orcid.org/0009-0002-0379-104X; http://lattes.cnpq.br/4162321431779493; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Um dos grandes anseios do mercado de energia é a flexibilização dos requisitos para migração do ACR ao ACL, possibilitando a todos os consumidores a escolha do seu fornecedor de energia elétrica e a busca por melhores alternativas que reduzam o seu custo com energia. Pelas regras atuais, podem adquirir energia elétrica no mercado livre apenas consumidores ligados à alta tensão e que tenham carga acima de 500 kW. A abertura do mercado livre, é uma das iniciativas legislativas em curso no Congresso Nacional, em estado avançado encontra-se o Projeto de Lei nº 414/2021, que visa a liberalização sustentável para todos os consumidores em até 42 meses da publicação em Lei, tornando obrigatória a representação de unidades consumidoras com carga inferior a 500 kW por um agente comercializador varejista na CCEE. Atualmente participam do mercado livre como agentes da CCEE, cerca de 10 mil consumidores, e o potencial previsto de mercado que poderá ser atingido com a abertura, sem considerar a classe residencial, representa 11,5 milhões de unidades consumidoras, com consumo associado de 16 GW médios. Para os pequenos consumidores, desde o início do processo de migração a adesão ao mercado livre apresenta desafios técnicos, operacionais e burocráticos, enquanto para a CCEE, a elevada quantidade de agentes e cargas modeladas, gera desafios de segurança e de infraestrutura com sistemas operacionais. Logo, na evolução para um mercado de varejo a figura que irá organizar esse novo desenho será o comercializador varejista, que é capaz de representar uma grande quantidade de consumidores perante a CCEE, reduzindo custos transacionais e assumindo as obrigações inerentes a atuação no mercado. Neste trabalho, é apresentada uma revisão das propostas e estudos que estão sendo realizados para a abertura do mercado de energia, evidenciando como o comercializador varejista torna-se um dos principais pilares para a expansão do mercado.
Estratégia de controle de inversor fotovoltaico com adição de malha de controle de injeção de componente de corrente de sequência negativa
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-26) Felipe, Filipe Nunes; Lago, Jackson; Dupczak, Bruno Scortegagna; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-8020-2643; http://lattes.cnpq.br/3387828654792051; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-7655-7951; http://lattes.cnpq.br/4446533224886717; https://orcid.org/0009-0000-9293-2419; http://lattes.cnpq.br/0566032930757564; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Macedo, Gabriel Beu Nogueira de; -; http://lattes.cnpq.br/0426358284464587; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Com a crescente demanda por energias renováveis, vem também aumentando a quantidade de unidades geradoras de energia fotovoltaica instaladas nas redes de baixa tensão. A instalação de unidades geradoras de energia fotovoltaica monofásicas e bifásicas na rede tem o potencial de piorar a qualidade da energia desta rede, já que quando não planejada, essas podem contribuir para o desequilíbrio de potência na rede. Esses desequilíbrios nas cargas da rede causam diversos prejuízos como contribuir para o desequilíbrio de tensão na rede, aumentar as perdas nos condutores e em enrolamentos de transformadores e causam o disparo de dispositivos de proteção. Quando instalada uma geração fotovoltaica trifásica na rede, essa por sua vez injeta potência equilibrada na rede e contribui de forma neutra com desequilíbrio de potência. Os módulos fotovoltaicos têm sua geração de energia atrelada à incidência solar, de forma que na maior parte do dia geram uma potência inferior à sua capacidade máxima de produção de energia. Assim, os inversores fotovoltaicos trabalham aquém da sua capacidade máxima. A hipótese deste trabalho é que podemos utilizar o inversor fotovoltaico trifásico para reduzir os desequilíbrios de corrente na rede elétrica de baixa tensão, controlando o inversor de forma a esse injetar de forma controlada correntes desequilibradas em oposição ao desequilíbrio original da rede, a fim de reduzir os desequilíbrios de corrente na rede elétrica. Esse trabalho desenvolve uma estratégia de controle e sua comprovação através de uma simulação numérica, que tem como objetivo diminuir os desequilíbrios de potência na rede elétrica de baixa tensão. Com a simulação numérica foi possível validar a estratégia proposta.
Análise das tecnologias BIM e CAD para elaboração de projetos elétricos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-07-28) Medeiros, Felipe Nack de; Lila, Fernando; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/8316028834287422; -; -; Ortmann, Márcio Silveira; https://orcid.org/0000-0001-8975-6995; http://lattes.cnpq.br/4886106213204362; Sica, Everthon Taghori; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O avanço da tecnologia trouxe benefícios nas ferramentas de elaboração de projetos de instalações elétricas, tornando os projetos mais rápidos e precisos. Muitas empresas têm se adaptado as novas tecnologias que chegam com o intuito de melhorar o desempenho em projetos, porém aprender uma nova tecnologia demanda tempo e recursos, logo é necessário analisar se trocar a tecnologia utilizada na elaboração dos projetos de instalações elétricas é algo vantajoso. Este trabalho tem como objetivo comparar e analisar o uso das tecnologias Computer Aided desing (CAD) e Building Information Modelling (BIM) aplicadas na elaboração de projetos de instalações elétricas residenciais. A comparação foi realizada analisando o desempenho na elaboração de um projeto elétrico em uma residência unifamiliar utilizando o software Revit e o software Autocad e observando o tempo utilizado para a elaboração dos projetos, os benefícios e dificuldades encontrados ao utilizar ambos os programas. Os resultados encontrados apontaram para um tempo mais curto na elaboração em BIM, principalmente nas etapas de documentação do projeto, ainda que a tecnologia CAD tenha sido mais rápida nas etapas iniciais de elaboração.
Análise de aplicação do Organon no planejamento integrado de recursos energéticos: um estudo de caso para o Subsistema Sul
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-12-12) Campos, Dionei Dionisio de; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-1525-8218; http://lattes.cnpq.br/3384034259269673; -; http://lattes.cnpq.br/9333757986577207; Zeitune, Anésio Felipe; https://orcid.org/0000-0001-5720-2752; http://lattes.cnpq.br/0100900666337016; Araújo, Fábio Ornellas de; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Entregar energia elétrica com qualidade para a sociedade é uma das funções que um engenheiro eletricista que trabalha com sistemas de energia deve realizar, sendo que a execução de estudos por meio de softwares é uma das formas que permite ao engenheiro verificar possíveis problemas futuros, possibilitando implementar soluções para evitar transtornos para a sociedade. O presente trabalho consiste em estudos sobre Planejamento Integrado de Recursos Energéticos (PIR) no subsistema Sul, utilizando o software Organon para realizar simulações que visam analisar as alternativas energéticas de oferta e de demanda e a segurança nas interligações do subsistema estudado. Para dar embasamento teórico é discorrido sobre os conceitos de Planejamento Integrado de Recursos Energéticos, como os recursos energéticos primários e secundários, os recursos energéticos distribuídos, a complementaridade energética, as restrições de geração e a modelagem da demanda. Também é apresentado o software Organon, destacando a funcionalidade de gerar regiões de segurança, além de como pode ser utilizado para o planejamento energético integrado e para a operação eletroenergética. Já para situar o tema no subsistema Sul, destacam-se as principais peculiaridades e características elétricas e energéticas desse subsistema. E, utilizando uma metodologia científica-exploratória e indutiva, serão apresentadas possíveis hipóteses ligadas ao Planejamento Integrado de Recursos Energéticos, realizando análises dos estudos de caso por meio do Organon.
Desenvolvimento de projetos eólicos: aspectos técnicos e regulatórios
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-12-08) Cunha, Jhony Paulo da; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; -; Alves, Ricardo Luiz; https://orcid.org/0000-0003-4225-727X; http://lattes.cnpq.br/0642242262267436; Veiga, Carlos Ernani da; https://orcid.org/0000-0003-3243-4738; http://lattes.cnpq.br/2665229820846451; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A diversificação da Matriz Energética Brasileira está baseada na inserção gradual de energias renováveis, dentre as quais destaca-se a Geração Eólica, que avança em ritmo acelerado, consequência de seu desenvolvimento tecnológico de eficiência, incentivos e rentabilidade de investimentos. Esse processo de diversificação da matriz iniciou-se com o estímulo recebido pelo Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). Com o passar dos anos e a consolidação dessa fonte de energia, criou-se um ambiente competitivo entre os projetos ao ponto que nos últimos leilões de energia muitos projetos foram inabilitados por falta de margem de escoamento, ausência de licença ambiental compatível com a fase de desenvolvimento do projeto e por falta de comprovação de direto de uso da propriedade do local de instalação. Áreas com bom recurso eólico para desenvolvimento do projeto têm se tornado cada vez mais escassas assim como a margem de escoamento para conexão elétrica ao Sistema Interligado Nacional (SIN). Na busca de aprimorar o Desenvolvimento de Projetos Eólicos com base nos Aspectos Técnicos e Regulatórios, propõe-se um estudo de caso, baseado no Complexo de Geração Eólica em desenvolvimento na Serra Catarinense. Nesse Estudo serão definidas as etapas de desenvolvimento (pré-viabilidade, viabilidade e projeto básico) e cronogramas. Assim, procura-se um trabalho contínuo, com comunicação eficiente entre as atividades multidisciplinares, estabelecimento de metas, desenvolvimento estratégico, com vistas à diminuição dos riscos associados ao projeto. Subsidiando, desse modo, a tomada de decisão do empreendedor, fornecendo um projeto competitivo e que atenda aos requisitos técnicos, econômicos, regulatórios e ambientais.

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