ESTUDO DOS IMPACTOS PARA O SISTEMA ELÉTRICO DA APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA NO CONTEXTO DAS SMART GRIDS.

  • Autor
  • Yuri Chaves de Lima
  • Co-autores
  • Marcel Ayres de Araújo
  • Resumo
  •  

    Sistemas de armazenamento de energia apresentam diferentes formas e configurações, podendo ser da forma elétrica, térmica, de recursos energéticos ou naturais, os quais necessitam de um mecanismo adequado de conversão dessa energia armazenada. Por englobar uma extensa área de aplicações, os estudos das tecnologias de armazenamento de energia ganharam destaque, e seu emprego em conjunto com o sistema elétrico têm se intensificado por tornar o fornecimento de energia elétrica mais confiável, atendendo de maneira mais racional os consumidores. O crescente uso de sistemas de armazenamento de energia por baterias tem impulsionado novas pesquisas por modelos matemáticos representativos do comportamento dinâmico da operação de carga/descargas de baterias, com foco em otimizar seus recursos energéticos. Este trabalho objetiva implementar um modelo para simulação de sistemas de armazenamento por baterias integrados aos sistemas elétricos de potência modernos com geração distribuída e smart grid. Para tanto, focando-se em baterias de chumbo-ácido, foram pesquisados modelos matemáticos tendo em vista sua complexidade computacional, nível de representatividade do comportamento dinâmico da bateria, e exatidão de resultados. Foi selecionado o modelo Jackey por pautar seu equacionamento em um circuito elétrico considerando a influência de parâmetros fundamentais como tensão de circuitos aberto, resistência, capacitância, estado de carga da bateria, e temperatura do eletrólito. Para implementação do modelo matemático foi utilizado o software MATLAB® por meio da plataforma Simulink visando sua integração com modelos de sistemas elétricos e geração fotovoltaica. Foi implementado por meio dos blocos do Simulink o circuito equivalente do modelo com as equações que descrevem o seu comportamento, além de ser adicionado um modelo térmico para analisar o seu desempenho diante da variação de temperatura na bateria. Pelo fato de o modelo apresentar uma relação de interdependência de alguns parâmetros e dados, alguns dos seus valores foram obtidos por processos de estimação de parâmetros e outros de forma direta a partir das equações obtidas pela simplificação do circuito elétrico do modelo da bateria. A partir destas implementações computacionais, como resultado foram obtidas as curvas características da bateria chumbo-ácido, cuja comparação com curvas experimentais apresentou um erro menor que 5%, evidenciando a eficácia do método desenvolvido e implementado.

  • Palavras-chave
  • armazenamento de energia, baterias chumbo-ácido
  • Área Temática
  • UACSA - Engenharia Elétrica
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As apresentações ocorreram nos dias 06 e 07 de dezembro de 2021.

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Congresso de Iniciação Cientifica - CIC

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