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https://www.youtube.com/watch?t=28&v=jlkvzcG1UMk
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Smart Cities
Tendncia mundial relativa ao uso de soluesintensivas de TICs como instrumentos paratornar cidades mais inteligentes, otimizando
certos aspectos da vida urbana.
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Smart Cities- Cidades Inteligentes
https://www.youtube.com/watch?v=lKpoi8lf_tIhttps://www.youtube.com/watch?v=5kgZXjSrKsQhttps://www.youtube.com/watch?v=8Nn5wM2dytE
https://www.youtube.com/watch?v=v52t-QbiyyQ
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Sistemas de Energa Elctrica (SEE)
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Sistemas de Energia Eltrica: Presente
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Gerao centralizada de grande portelocalizada distante dos grandes centros decarga.
Mdio/alto nvel de automatizao e
monitoramento de sistemas de transmissoe de gerao.
Baixo nvel de monitoramento eautomatizao em sistemas de distribuiode energia eltrica.
O consumidor final passivo.
Poucas oportunidades para a proposio denovos servios.
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Sistemas de Energia Eltrica: Presente
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Sistema radial
Planejamento e operao de baixa complexidade
Proteo dos equipamentos tambm de baixa complexidade
Fluxo de energia unidirecional
Consumidor Final Passivo
Baixo nvel de monitoramento e automatizao em sistemas
de distribuio de energia eltrica
Sistemas de Distribuio
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CenrioAtual
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Crescente aumento dademanda por energia
eltrica
Necessidade de
diversificao da matrizenergtica
Necessidade da reduoda emisso de gases
estufa (CO2)
Interesses econmicos egovernamentais
Confiabilidade e
qualidade da energiaeltrica
Consumidores maisexigentes
Como lidar com estes fatos?
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CenrioAtual
Como lidar com estes fatos?
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Smart grid no uma tecnologia!
Smart grid no algum tipo de equipamento!
Smart grid no uma metodologia! Smart grid um conceito, uma Viso!
https://www.youtube.com/watch?v=ycbrDCN
KosI https://www.youtube.com/watch?v=N8jqbKd
8hVg
Redes Eltricas Inteligentes (REI)
Smart Grid (SG)- Conceitos
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Redes Eltricas Inteligentes (REI)
Smart Grid (SG)- Conceitos uma rede eltrica com elevada integrao de
tecnologia de informao, telecomunicaes,sensoriamento/medio e automao, deforma a aumentar consideravelmente suacapacidade de atender cenrios com fontesintermitentes e distribudas de energia, altos
requisitos de confiabilidade, baixo impacto nomeio ambiente e compatvel com novosmercados de energia.
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Concepto ms amplio:Aplicacin integrada de distintos desarrolloscientficos y tecnolgicos a los sistemas de energaeltrica con la finalidad que este sistema, sienta
las necesidades, y sepa los deseos de la nuevasociedad y tome las decisiones pertinentes!
SMART GRID- CONCEPTOS
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CONCEITORede Eltrica
+
Dispositivos de Alta Tecnologia
+Sensoriamento do Sistema
+
Telecomunicaes
+
Sistemas Computacionaisde Apoio
=
Fluxo de Energia Bidirecional
+
Fluxo de Informaes Bidirecional
+
Novos Produtos e Servios
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Potenciais Mudanas nos Sistemas Atuais
Fonte: D. J. Falo, 2014
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Potenciais Mudanas nos Sistemas Atuais
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Fontes: Argonne US National Laboratory, CISCO
GeraoTransmisso Distribuio Consumidor
Impacto nos sistemas dedistribuio: Alto
Passado/Presente:
Monitoramento manual
Proteo limitada e localizada
Reduzida capacidade de isolamento de
faltas Furto de energia
Perdas tcnicas elevadas
Rede passiva
Futuro (potencial):
Monitoramento remoto e automtico
Proteo adaptativa
Monitoramento e informao dosistema em tempo real para o isolamentode faltas
Monitoramento para reduzir o furto deenergia
Sistemas integrados para reduo deperdas tcnicas
Gerao distribuda
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Potenciais Mudanas nos Sistemas Atuais
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Fontes: Argonne US NationalLaboratory, CISCO
GeraoTransmisso Distribuio Consumidor
Impacto nosconsumidores: Alto
Passado/Presente: Cargas tradicionais (simples e bem comportadas)
Impossibilidade em exercer controle direto sobre ouso de energia dos consumidores (pelasconcessionrias). Respostas limitadas a programasde eficincia energtica
Falta de conhecimento sobre como osconsumidores esto utilizando a energia (parareduo e otimizao do uso)
Dificuldades em utilizar gerao distribuda esistemas de armazenamento de energia para melhoraproveitamento do sistema eltrico
Interrupes no fornecimento de energiarelativamente prolongadas e frequentes
Futuro (potencial): Dispositivos digitais/microprocessados/eletrnicos
Solues de resposta demanda com controledireto sobre a carga
Infraestrutura avanada de medio
Solues para gerenciamento de energiaresidencial
Solues para integrar recursos associados adistribuio, gerao e armazenamento de energia
Sistemas de automao que permitem detecoantecipada ou mesmo preveno de falhas/defeitos,reduzindo as interrupes
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Fuente: EPRI, 2014
Sistema Futuro:
Potenciais Mudanas nos Sistemas Atuais
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Smart Grids: Caractersticas Principais
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Auto-Recuperao
MedidoresEletrnicos/Inteligentes
Consumidor Ativo
Elevados ndices deConfiabilidade e de QEE
Gerao distribuda e
armazenadores deenergia
Novos modelos denegcio
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Gerao Distribuda
Fonte de gerao de energia conectadadiretamente na rede distribuio ou aoconsumidor e que utilize fontes com base emenergia hidrulica, solar, elica, biomassa oucogerao (REN 482/2012, ANEEL)
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Vantagens da Gerao Distribuda
Gerao de Energia prxima de onde ela consumida
Reduo global de perdas
Implementao em espao de tempo relativamente curto
Possvel operao em horrios de ponta, diminuindo aflutuao de preo
Benefcios ambientais quando utilizam energias renovveis ouresduos agressivos ao meio ambiente como combustvel
Abordagem modular dos problemas, atendendo demandasparticulares com solues especficas
Reduo no carregamento da rede, maior flexibilidadeoperativa e melhor perfil de tenso
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Desvantagens da Gerao Distribuda
Potencial aumento do nvel de curto-circuito,flicker, flutuaode potncia ativa, flutuao de tenso e harmnicos
Aumento na complexidade da proteo, operao,
planejamento integrado e manuteno. Custos das tecnologias aplicadas relativamente elevados
Algumas fontes dependem da variabilidade de fenmenosnaturais como ventos, incidncia do sol, chuva e outras, sendoento sujeitas a influncias meteorolgicas e sazonais
O aparecimento de fluxos de potncia de sentido contrrio aoconvencional
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Classificao do porte da GD
Anderson e Sder (2001), dentro de um contextointernacional:
Micro GD: gerao com potncia de 1 W a 5 kW.
Pequena GD: gerao com potncia de 5 kW a 5 MW. Mdia GD: gerao com potncia de 5 MW a 50 MW.
Grande GD: gerao com potncia de 50 MW a 300 MW.
Aneel Resoluo 482 (2012): Micro GD: gerao com potncia at 100 kW.
Mini GD: gerao com potncia de 100 kW a 1 MW.
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Conexo da GD ao Sistema Eltrico
Riscos:
Erro de sincronismo
Atuao indevida da proteo do gerador
Atuao indevida da proteo da rede eltrica
Instabilidade ou mau funcionamento do gerador
Eventos indesejveis na rede da concessionria
Riscos de morte aos operadores da rede eltrica
Fonte: Toyama, J. et al. (2010)
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Resoluo Normativa 482/2012
Fonte: AneelFonte: ANEEL, 2015
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Resoluo Normativa 482/2012
Fonte: AneelFonte: ANEEL, 2015
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Resoluo Normativa 482/2012
Fonte: AneelFonte: ANEEL, 2015
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Potncia Elica Gerada
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SFV Isolados ou Autnomos
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Energia solar fotovoltaica sistemas
conectados rede eltrica
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Armazenamento e Smart Grids
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Armazenamento de energia na rede
eltrica
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Armazenamento de energia na rede
eltrica
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Armazenamento de energia na
rede eltrica
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Armazenamento de energia na
rede eltrica Benefcios
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Armazenamento de energia na
rede eltrica Benefcios
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Armazenamento de energia na
rede eltrica Benefcios
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Veculos Eltricos e Smart Grid
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Veculos Eltricos e Smart Grid
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
Fonte: Itaipu, 2014
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Veculos Eltricos e Smart Grid
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REI
Conceito: Planejamento e implementao de atividades para influenciaro uso de eletricidade do consumidor de maneira que produza mudanasdesejadas na curva de carga de um sistema eltrico (GELLINGS, 1985)
VS GLD
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REI
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REI
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REI
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda- Como Viabilizar?
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIResposta Demanda- Como Viabilizar?
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Possveis programas de GLD no Brasil: Incentivo de gerao distribuda atravs da REN 482/2012
Incentivo de substituio de combustveis (por exemplo,
para foges eltricos, chuveiros, aquecedores)
Incentivo utilizao de veculos eltricos (possvel
aumento da demanda na madrugada)
Programas de Eficincia Energtica e Programas de uso
racional de energia
Resposta demanda Incentivo do uso de tarifas diferenciadas para setores especficos
Incentivos para deslocamento de carga
Programas associados confiabilidade do sistema
Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de GLD: Exemplo-Brasil
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de RD
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de RD
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de RD
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de RD para Quem?
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Gerenciamento pelo Lado da Demanda e a REIProgramas de RD
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Automao um conjunto de Sistemasintegrados (Software e Harware) que habilitamuma empresa concessionaria a monitorar,coordenar, e operar em tempo real, os
componentes do sistemas eltrico. A evoluo dos sistemas de controle de
superviso e aquisio de dados (SCADA), quetm sido utilizados para o monitoramento dos
sistemas de gerao e transmisso, tambmajudou o progresso no campo da automao dedistribuio.
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A automao da distribuio um dosprincipais pilares que suporta as RedesEltricas Inteligentes, sendo apoiada em
infraestruturas de telecomunicaes e demedio, considerando a aplicao derecursos diversos como: sistemas desuperviso, religadores, equipamentos micro
processados, afim de, melhorar a qualidadede servio, a eficincia operacional e a gestode ativos.
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A automao de rede de distribuio, nocontexto das redes inteligentes, deve ser umaferramenta ativa de apoio operao, ou seja,
deve-se antecipar ao operador na tomada dedeciso, portanto, deve ser inteligente.
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Sistema de Tecnologia da Informao, que sosoftwares que contribuem para omonitoramento, o comando e o controle dosequipamentos. H sistemas corporativos como
SIG (Sistema de Informaes Geogrficas),SGE(Sistemas de Gesto Empresarial) e hsistemas Tcnicos como SCADA (Sistema deAquisio de Dados), EMS (Sistema degerenciamento de Energia), DMS (Sistema deGerenciamento da Distribuio), OMS (Sistemade Gerenciamento de Ocorrncias), etc.
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Fonte: N. Kagan, 2014
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Que es uma Microrred?
Sistema compuesto por sistemas de generacin,almacenamiento y cargas, que funcionan bien conectadas o aisladas dela red elctrica.
Coexistencia de fuentes de generacin deenerga elctrica y trmica
Controlado por el operador del sistema comoun sistema agregado.
La energa generada y consumida debe sermonitorizada y despachada. Recomendable un punto de conexin a la redelctrica.
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Fonte: E. Perea, 2014
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Microred/ Comportamento
Quando conectado ao sistema principal:
Monitoramento do despacho atravs detelemedio.
Executar o despacho econmico, compensaode reativos, etc
Garantizar a operao sincronizada com o sistemaprincipal, gerenciamento troca de cargas entre ele
e a microrrede.
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Microred/ Comportamento
Quando desconectado do sistema principal:
Manter cargas prioritrias alimentadas, avaliandoa possibilidade de energia.
Administrar sistemas de armazenamento deenergia como megacapacitores, baterias eflywheels
Analisar a possibilidade de reconectar com a rede
principal se for vantajoso.
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Microrred/Vantagens
Menor impacto ambiental
Maior eficincia por meio de cogerao eplantas de aproveitamento residual e pelaproximidade da carga.
Melhora na qualidade e confiabilidade dosuprimento de energia eltrica.
Aumento de concorrncia no suprimentoreduziria o custo da energia eltrica.
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Motivadores para a Implantao doSG(Brasil)
Fonte: ANEEL, 2015
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Fonte: Ricardo Rivera Et. Al., 2013.
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Reduo Despesas Operacionais
Aprimorar Indicadores
Aprimorar Gerenciamento de Carga
Aprimorar Gesto dos Ativos
Reduo de Perdas No-Tcnicas
Aprimorar Operaes (Distribuio)
Aprimorar Indicadores
Aprimorar Gerenciamento de Carga
MOTIVADORES-CHAVE DO SMART GRID PARA DISTRIBUIDORAS
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Fonte: ANEEL, 2014
Motivadores para a Implantao do SG(Brasil)
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Motivadores para a Implantao do SG(Brasil)
Fuente: ANEEL, 2015
Mot va ores para a Imp anta o o SG
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(Brasil)
Fuente: ANEEL, 2015
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Iniciativas da ANEEL para insero das REIs
Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
Fuente: ANEEL, 2015
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Diferentes valores de tarifa ao longo do dia Incentivo reduo do consumo nos horrios de pico do sistema
Necessidade de disponibilizao da infraestrutura de medio
Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
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Gerao Distribuda REN 482/2012
Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
Fuente: ANEEL, 2015
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Sistema de compensao de energia eltrica
Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
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Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
Fuente: ANEEL, 2015
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Medio Eletrnica REN 502/2012
Motivadores para a Implantao do SG (Brasil)
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