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”. O estudo teve o apoio do Governo do Amazonas, por meio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam).
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.
Fapeam
Para o pesquisador, o apoio da Fapeam é fundamental para o desenvolvimento de pesquisas de grande impacto na Amazônia, o que possibilita a disseminação de conhecimento e tecnologias, impactando diretamente toda a população.
“A Fapeam tem um papel fundamental tanto no desenvolvimento desse estudo quanto no desdobramento e disseminação da pesquisa em todo o Amazonas. Por meio do financiamento de pesquisas e através de diversos editais em áreas definidas prioritárias alinhadas ao crescimento estratégico do estado”, destacou Renan Landau.
Universal Amazonas
O projeto foi desenvolvido com apoio do Programa de Apoio à Pesquisa–Universal Amazonas da Fapeam, edital Nº 006/2019, e continua sendo desenvolvido, agora com o apoio do Programa Universal – FAPEAM 20 anos, edital Nº 001/2023. O Programa Universal apoia atividades de pesquisa científica, tecnológica e de inovação, ou de transferência tecnológica, que representem contribuição significativa para o desenvolvimento socioeconômico e ambiental do Amazonas.
