A complexidade da rede elétrica inteligente, ou smart grid, vai muito além de uma simples definição. É um conceito multifacetado que combina tecnologia, equipamentos e metodologias para revolucionar o setor de energia elétrica.
Dentro desse contexto, softwares renomados como MATLAB® e Simulink® são essenciais para que as empresas possam fazer uma análise profunda e precisa dos dados relacionados a smart grid.
Neste blogpost, falaremos sobre como essas ferramentas podem ser aplicadas para desvendar insights valiosos, otimizar operações, gerenciar recursos e fornecer uma infraestrutura elétrica mais resiliente e inteligente. Tenha uma excelente leitura!
Smart grids são redes elétricas modernas que usam tecnologia digitais, sensores e softwares para equilibrar a demanda e o suprimento de energia em tempo real! Sendo que um dos efeitos desse melhor controle minimização do custo e uma melhor estabilidade do grid.
De acordo com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST), smart grids são sistemas que possibilitam uma ampla gama de funcionalidades e aplicações inovadoras.
Assim, as redes integram tecnologias de informação e comunicação com a infraestrutura elétrica tradicional. Logo, permitem uma gestão mais eficiente e dinâmica da energia.
Com recursos como monitoramento em tempo real, automação e resposta à demanda, as smart grids visam:
Desse modo, a abordagem moderna e inteligente do sistema elétrico é fundamental para enfrentar os desafios atuais e futuros do setor de energia.
As smart grids representam uma evolução significativa na gestão e operação da rede elétrica.
Por isso, possibilitam uma transição mais suave para uma matriz energética mais limpa, eficiente e resiliente. Entre as principais aplicações delas estão:
Uma das aplicações fundamentais das smart grids é facilitar a integração de fontes de energia renovável, como solar, eólica e de maré, na rede elétrica nacional.
Tais fontes são intermitentes e dependentes de condições climáticas, o que torna essencial um sistema inteligente capaz de gerenciar a intermitência e garantir a estabilidade do sistema elétrico.
As smart grids viabilizam o acesso à rede elétrica de centrais geradoras de pequena escala, categorizadas como:
Isso permite que residências e empresas com fontes de energia próprias, como painéis solares, participem ativamente do mercado de energia.
Além disso, contribui para a diversificação da matriz energética e redução da dependência de fontes não renováveis.
Uma das maiores dificuldades das fontes renováveis é a intermitência.
Portanto, as smart grids possibilitam o armazenamento da energia gerada por essas fontes durante períodos de baixa demanda ou alta geração, para ser utilizada posteriormente quando necessário.
Isso ajuda a equilibrar a oferta e demanda de energia, garantindo a estabilidade do sistema elétrico.
Por meio de tecnologias de monitoramento em tempo real e automação, as smart grids permitem uma gestão mais eficiente e otimizada da rede elétrica. Isso inclui:
Para realizar uma análise de dados eficiente para smart grids, é importante adotar uma abordagem que combine tanto modelos orientados por dados quanto baseados na física, dada a crescente complexidade do sistema energético moderno.
Além disso, surge a necessidade de algoritmos de controle mais inteligentes e robustos, a partir da introdução de ativos de geração variável, como:
Os programas MATLAB® e Simulink® fornecem uma solução abrangente para essa complexidade.
Com essas ferramentas, é possível criar modelos da rede elétrica e componentes, seja com base em dados reais ou em princípios físicos.
Nesse contexto, a simulação e otimização do desempenho de componentes individuais e do sistema como um todo torna-se viável. Então, permite uma análise minuciosa e o aprimoramento contínuo.
Ademais, a capacidade de incorporar técnicas de previsão e otimização no sistema de gerenciamento de rede é fundamental para lidar com a incerteza introduzida por fontes de energia variáveis.
As ferramentas também possibilitam o design de algoritmos de controle que otimizam o armazenamento e fornecimento de energia, assim como respondem rapidamente às interrupções e falhas na rede.
Por fim, a implementação desses algoritmos em sistemas incorporados e/ou corporativos fecha o ciclo. Ou seja, garante a aplicação das descobertas e melhorias obtidas por meio da análise de dados na operação real da smart grid.
Em suma, o uso integrado de MATLAB® e Simulink® oferece uma abordagem completa e eficaz para proceder com análises de dados para smart grids.
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