Título: Uma abordagem orientada a eventos para o planejamento de recursos em sistemas de geração distribuída de energia
Título(s) alternativo(s): An event-driven approach for resources planning in distributed power generation systems
Data do documento: 14-Jun-2021
Citação: MASCHIO, Dierli Maiara da Rosa. Uma abordagem orientada a eventos para o planejamento de recursos em sistemas de geração distribuída de energia . 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2021.
Resumo: Os sistemas de geração de energia renovável são uma alternativa direta para complementar a rede de energia do futuro. Fisicamente, os componentes de uma microrrede têm natureza distribuída e funcionam individualmente para alimentar microrredes centralizadas, que tratam da interação com a rede elétrica principal e os consumidores. Como os componentes de uma microrrede são entidades não cooperativas, a engenharia enfrenta limitações para planejar o consumo de recursos, o cumprimento de contratos, estratificar tempo, custo, impacto ambiental, qualidade de energia, etc. Nesta dissertação, uma microrrede é explorada em relação ao seu comportamento orientado a eventos, visando o processamento desses eventos com foco no planejamento de recursos de geração. A ideia é que os componentes da microrrede reconheçam seu contexto, se comuniquem e cooperem entre si em prol de objetivos comuns. Inicialmente, microrredes e geradores são projetados como agentes ciberfísicos que se autocontrolam e se comunicam entre si e com a rede elétrica principal. Em seguida, propõe-se um modelo de simulação em redes de Petri que estima políticas de personalização para serem aplicadas sobre a microrrede, por meio de um nível de controle baseado em eventos discretos. Os resultados sugerem a possibilidade de economizar esforço e recursos de geração de energia substituindo-se a reatividade da decisão de controle por uma decisão mais equilibrada, que reconhece e pondera aspectos de toda a cadeia de energia. Uma planta fotovoltaica real é modelada por nossa abordagem com precisão de 86%.
Abstract: Renewable power generation systems stand as astraightforward alternative to complement the energy grid of the future. Physically, generation components have distributed nature and they work individually to supply centralised microgrids, which interface them with the main power grid and consumers. As microgrid components are non-cooperative entities, engineers are limited to plan resources consumption, fulfil unit commitments, stratify time, cost, environmental impact, quality of energy, etc. In this paper, we exploit the event-driven behaviour of microgrids to provide ways for them to recognise, communicate, and cooperate with each other towards common goals. We first design microgrids and generators as self-controlled cyber-physical agents that communicate with each other and with the main power grid. Then, we develop a Petri net simulation model that estimates customisation policies to be applied backover the microgrid via event-based control. Results show that in some cases it is possible to save effort (and resources) of power generation by replacing reactiveness for a more balanced, context-aware, energy chain. A real photovoltaic plant is modelled by our approach with 86% accuracy.