Estudo da comunicação entre dispositivos de geração distribuída em um ambiente de redes inteligentes

Abstract

A crescente demanda de energia elétrica devido ao crescimento populacional nos últimos anos, resultou em uma necessária expansão da matriz energética por meio de fontes alternativas, incluindo os consumidores também geradores de energia de pequeno porte, em baixa ou média tensão. Sendo assim, estudos vêm sendo realizados para inserir a automação no controle desses sistemas, porém ainda não foi estabelecido o que será controlado e como obter os dados de forma eficaz. No cenário de microrredes, um dos grandes desafios é a automação do processo de comunicação da rede entre diferentes dispositivos, tais como controladores de geradores, medidores inteligentes, etc., a fim de facilitar a troca de informações e melhorar o desempenho da rede. Portanto, este trabalho apresenta um estudo de simulação de microrredes (MR) com geração distribuída (GD) controlada remotamente, através de uma comunicação sem fio. A metodologia é apresentada através da simulação integrada de redes inteligentes, na qual o sistema elétrico foi implementado através do software PLECS – blockset, enquanto a rede sem fio foi projetada através do software TrueTime – toolbox, ambos simulados no Matlab®/Simulink®. Nesta aplicação de MR, é avaliado o uso de uma rede sem fio ZigBee e Wi-Fi, para controlar a geração da potência ativa da GD sob diferentes parâmetros de rede, tais como a probabilidade de perda e distância entre os dispositivos. Os resultados mostram que a simulação apresenta uma proposta viável para uma análise de rede de comunicação, com controle da GD e modelagem e desenvolvimento da rede elétrica nas MR inteligentes.

The increasing use of electricity due to the population growth in recent years has resulted in a necessary expansion of the energy matrix through alternative sources, including prosumers in low or medium voltage. Therefore, studies have been carried out to introduce automation in the control of these systems, but it has not yet been established what will be controlled and how to get the data effectively. In the microgrids scenario, one of the great challenges is the automation of the process of communication of the network between different devices, such as generators controllers, smart meters, etc., in order to facilitate the information exchange and improve network performance. Therefore, this work presents a study of a Microgrid (MG) with a Distributed Generator (DG) controlled remotely through a wireless communication. The methodology is presented through the integrated of smart grid simulations, where the electrical system was implemented through PLECS – blockset software, while the wireless network was developed using TrueTime – toolbox software, both simulated in Matlab®/Simulink®. In this application, the use of a ZigBee and Wi-Fi wireless network is evaluated to control the generation of the active power of DG under different network parameters, such as the loss probability and distance between devices. The simulation results show that the effectiveness of networked solution for developing MG. The results show that the simulation presents a feasible proposal for a communication networks analysis, with control of the DG and modeling and development of electric network in the smart MG.