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6. Conclusões: Licenciatura em Eng.ª Electrotécnica e de Computadores – Ramo de Sistemas de Energia Projecto, Seminário ou Trabalho de Fim de Curso 2003/2004.

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1 6. Conclusões: Licenciatura em Eng.ª Electrotécnica e de Computadores – Ramo de Sistemas de Energia Projecto, Seminário ou Trabalho de Fim de Curso 2003/2004 Orientadores: Alunos Participantes:Local de Trabalho: Prof. João Abel Peças Lopes (FEUP) Prof. Edgardo Daniel Castronuovo (INESC) Paulo César Amarante Soares ( ) Ricardo Jorge Duque Fernandes da Costa Ferreira ( ) Unidade de Sistemas de Energia INESC - Porto Objectivos: Desenvolver estratégias de gestão optimizada de clusters de parques de parques e uma central hidroeléctrica com bombagem, envolvendo a simulação com comportamento da rede local, com as suas restrições operacionais. Metodologia: 1. Obtenção de um equivalente da zona Norte da RNT Cenário de Inverno Eliminação Gaussiana: 3. Resultados obtidos para a simulação com bombagem: 4. Resultados obtidos para a simulação sem bombagem: 5. Comparação dos resultados obtidos nas duas simulações: Optimização da Exploração de Sistemas Híbridos: Eólico /Hídrico (Com Bombagem) 7. Perspectivas de Evolução Futura: 2. Dados adicionais: Ei – Energia armazenada no reservatório no período i Pp – Potência activa consumida pela estação de bombagem Ph – Potência activa produzida pela central híbrida C* – Custo da energia eólica (valores ajustados) Pik – Trânsito de potência activa entre os barramentos i e k (*)- Os valores das curvas de preço e do diagrama de cargas foram ajustados Pv1 – Potência eléctrica útil disponível no parque eólico de Pereiros Pwp1 – Parcela de potência activa de origem eólica produzida em Pereiros para bombagem Pw01– Parcela de potência activa de origem eólica produzida em Pereiros para I/E O gráfico da diferença permite avaliar a quantidade de energia eólica que não é aproveitada Po4 – Potência de I/E no barramento do Pocinho Pv5 – Potência eléctrica útil disponível no parque eólico de Chafariz Diag.4 – Diagrama de cargas relativo ao Pocinho (valores reais) Ei – Energia armazenada no reservatório no período i Pp – Potência activa consumida pela estação de bombagem Ph – Potência activa produzida pela central híbrida C* – Custo da energia eólica (valores ajustados) Pik – Trânsito de potência activa entre os barramentos i e k (*) - Comparam-se apenas períodos de preço baixo, por serem aqueles em que se efectua a bombagem. Os valores das curvas de preço e do diagrama de cargas foram ajustados de modo a que pudessem ser comparados Pv1 – Potência eléctrica útil disponível no parque eólico de Pereiros Pwp1 – Parcela de potência activa de origem eólica produzida em Pereiros para bombagem Pw01– Parcela de potência activa de origem eólica produzida em Pereiros para I/E O gráfico da diferença permite avaliar a quantidade de energia eólica que não é aproveitada Po4 – Potência de I/E no barramento do Pocinho Pv5 – Potência eléctrica útil disponível no parque eólico de Chafariz Diag.4 – Diagrama de cargas relativo ao Pocinho (valores reais) P12 – Trânsito de potência activa entre os barramentos 1 e 2 Po1– Potência activa de I/E no barramento de Pereiros Po4 – Potência activa de I/E no barramento do Pocinho Pv5 – Potência eléctrica útil disponível no parque eólico de Chafariz Diag.4 – Diagrama de cargas relativo ao Pocinho (valores reais) P15 – Trânsito de potência activa entre os barramentos 1 e 5 Po1– Potência activa de I/E no barramento de Pereiros P23 – Trânsito de potência activa entre os barramentos 2 e 3 Po3– Potência activa de I/E no barramento do Grande Porto Partindo do conhecimento do Diagrama de Cargas característico de um determinado cenário, procede-se à sua discretização de forma a que se possa caracterizar um perfil de consumo. Optámos por cinco patamares, repre- sentativos dos diferentes períodos de consumo. O diagrama diário foi posteriormente duplicado, para que se pudesse estender a 48 períodos de uma hora. Obtivemos uma curva de preços binária, em que períodos de preço alto alternam com períodos de preço baixo. Os valores obtidos foram 54,0/MWh e 103,8/MWh. 2.1 Diagrama de Cargas: 2.2 Preço da Energia Eólica 2.3 Potência de Vento Disponível Actualmente, é possível prever a velocidade do vento para um horizonte temporal de 48 horas. Utilizando os valores desta previsão e as curvas características de potência dos aerogeradores. É possível aumentar o nível de controlabilidade sobre os clusters de parques eólicos através da utilização do sistema híbrido implementado, apesar dos diferentes componentes deste sistema se encontrarem consideravelmente distanciados entre si. A utilização da bombagem para efectuar o armazenamento de energia produzida pelos parques só é rentável se o somatório dos valores de potência instalada for pelo menos, três vezes o valor actual (300W). A comparação entre os resultados obtidos nas simulações com e sem bombagem permite concluir que a utilização da central hidroeléctrica reversível é compensatória: Cenário de Verão 1.Obtenção e validação de um modelo de rede equivalente para a zona Norte da RNT 2.Acoplamento do sistema híbrido ao equivalente da rede obtido 3.Formulação do problema de optimização e simulação com Matlab® 4.Análise, discussão de resultados e conclusões 5.Escrita do relatório Adição de três clusters de parques eólicos e da central hidroeléctrica com bombagem Realização de novas simulações com sistemas que integrem parques eólicos e estações de bombagem com diferentes localizações geográficas. Consideração de valores de potência instalada superiores aos utilizados, quer na central reversível, quer nos parques eólicos, tendo em consideração o crescimento da produção em regime especial num futuro próximo. Com vista a facilitar o processo de introdução dos dados, seria interessante desenvolver uma única ferramenta computacional que permitisse a implementação do processo de simplificação e a resolução problema de optimização. Efectuar análises de sensibilidade, com o objectivo de determinar os limites físicos do sistema actual e de avaliar as suas potencialidades de expansão. Ampliar o âmbito deste trabalho numa perspectiva de mercado, consideran- do custos variáveis ao longo do tempo para a produção e para o transporte. Página do Trabalho: Contacto dos Alunos: Paulo Soares Ricardo Ferreira


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