Desenvolvimento de um sistema de gestão de cargas para smart grids

Abstract

A energia elétrica é um bem cada vez mais essencial dado que está quase omnipresente nas sociedades atuais. Por isso a necessidade de tornar a produção, transporte e distribuição mais fiável, eficiente e sustentável. As redes elétricas são atualmente a base sobre a qual as sociedades assentam, fornecendo a estas a energia necessária para todas as suas atividades, sejam elas domésticas ou industriais. No entanto, as novas realidades e desafios que estas enfrentam requerem que estas evoluam para que sejam capazes de se adaptarem a esses desafios. A evolução das redes atuais apresenta-se sob a forma das Smart Grids, redes elétricas inteligentes que irão integrar as mais recentes tecnologias para poderem satisfazer as necessidades de energia ao mesmo tempo que melhoram a fiabilidade, eficiência e sustentabilidade das redes que já existem atualmente. Uma das inovações que as Smart Grids virão trazer é o controlo do consumo, sendo este um dos aspetos importantes neste tipo de redes, uma vez que vai permitir à rede elétrica alterar até um certo ponto o consumo de energia elétrica de forma que este se adapte à capacidade de produção da rede. Isto irá criar muitas vantagens quer para a rede quer para os consumidores. O trabalho desta dissertação irá incidir no desenvolvimento de um sistema de gestão de cargas para operar numa Smart Grid. Tendo por isso como objetivo que este seja capaz de interagir com o utilizador, rede elétrica e cargas de forma que o funcionamento destas últimas vá de encontro às condições da rede ao mesmo tempo que reduz o custo que o funcionamento destas cargas trazem para o utilizador, fazendo assim com que o sistema implementado seja capaz de ser integrado em futuros programas de gestão de consumo. Nesta dissertação é apresentada uma análise do que atualmente se entende por gestão de consumo e quais são os objetivos principais deste tipo de gestão. É também apresentado um levantamento sobre as Smart Grids onde estes estão inseridos, sendo depois projetado o sistema de gestão de cargas de acordo com as informações recolhidas. Este é então simulado, implementado e testado de forma a demostrar que este é capaz de desempenhar a função para o qual foi concebido.

The electric network is becoming much more essential since it´s almost omnipresent in today´s society. Because of that the need to make production, transportation and distribution more reliable, efficient and sustainable. The electric grids are, nowadays, the base in which the societies are sustained, giving them the necessary energy for all the activities, being them domestic or industrial. However, the new realities and challenges that they face require them to evolve, so that they can be capable of adaption to those challenges. The evolution of today’s grids present themselves as Smart Grids, that are intelligent electric grids that will integrate the newest technology to satisfy the energy requirements, at the same time that they improve reliability, efficiency and sustainability of the grids that already exist. One of the improvements that the Smart Grids will bring is the consumption control, being this one of the most relevant aspects of this type of grids, since it will allow the electric grid to alter to a certain degree the electric energy consumption in doing so, it will adapt to the production ability of the grid. Bringing a lot of advantages to the grid as well to the consumers. This dissertation project will focus on the development of a charge’s management system to operate in a Smart Grid. It pursues two main objectives: (1) friendly interaction with the user, the electric grid and changes in order to improve the grids’ conditions while reducing the cost to the user and (2) implementation of module to be integrated in the future programs of consumption management. In this dissertation is presented an analysis of what, nowadays, is understood as consumption management and what are the main objectives of this type of managemet. It will be also presented a research about Smart Grids, where they are inserted, being then projected a charge’s management system according to the found information. This will be simulated, implemented and testes to demonstrate that it is capable of doing what it was designed to do.