Fausto Augusto de Souza
Smart Grids
Conceito de smart grid, ou “redes elétricas inteligentes”, este conceito é muito
amplo, que reuni aplicações nas mais diversas áreas do setor elétrico, como:
-
Eficiência energética;
Integração de geração distribuída;
Controle de demanda;
Medição eletrônica;
Automação
No segmento de automação se encontram os principais desafios e as
oportunidades de implantação deste novo conceito dentro do sistema elétrico
Smart Grids
O que é, ou o que consiste a rede elétrica?
Smart Grids
O conceito de smart grid incorpora as tecnologias de monitoramento, informática
e telecomunicações para prover o melhor desempenho da rede, identificando
mais rapidamente suas falhas e capacitando a rede de distribuição a recompor
mais rapidamente antes que os eventos afetem o desempenho do sistema de
distribuição. Esta capacidade do sistema se recompor é conhecido como self
healing ou “auto recuperação”.
Aplicações de SMA em Smart Grids
Entre estas, destacam-se (BROWN, 2008; WEI; YU-HUI; JIE-LIN, 2009):
•
Auto recuperação do sistema;
•
Alta qualidade da energia entregue;
•
Resistência a ataques cibernéticos;
•
Possibilidade de utilização em larga escala de geração distribuída;
•
Acomodação de equipamentos para estoque de energia;
•
Controle e acompanhamento pormenorizado do consumo por parte do
usuário;
•
Maior acompanhamento da demanda dos usuários pelas empresas de
distribuição;
•
Reconfiguração do sistema de distribuição a partir de medições observadas
“on-line”;
•
Minimização dos custos de operação e manutenção.
Aplicações de SMA em Smart Grids
Smart grid estão dividido em camadas:
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“MULTI-AGENT BASED FAULT LOCATION ALGORITHM FOR SMART
DISTRIBUTION GRID”
Autores: Qingle Pang, Houlei Gao, Xian Min Jiang
Localização da falta Baseados em multiagentes
Cada unidade de distribuição inteligente é considerada como um agente. Cada
agente detecta de forma síncrona a informações alimentador correspondente em
tempo real. Quando um alimentador detecta falha, cada agente obtém transiente de
tensão zero e corrente e potência reativa calcula transiente zero especial bandas
de frequência.
Através de comunicação e colaboração entre os agentes, todas as informações
culpa são compartilhadas.
Comparando a amplitude e a direção potência reativa transitória zero entre nós
vizinhos, a seção de falha é localizado.
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“MULTI-AGENT BASED FAULT LOCATION ALGORITHM FOR SMART
DISTRIBUTION GRID”
Autores: Qingle Pang, Houlei Gao, Xian Min Jiang
Estrutura do SMA
Comunicação entre os agentes “nós”
É o IEC 61850 sobre TCP IP
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“MULTI-AGENT BASED FAULT LOCATION ALGORITHM FOR SMART
DISTRIBUTION GRID”
Autores: Qingle Pang, Houlei Gao, Xian Min Jiang
Estrutura do SMA
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Market-Oriented Operation in Microgrids Using Multi-Agent
Systems”
Autores: M.A. López, S. Martín, J.A. Aguado, S. de la Torre
Estrutura do SMA
Neste trabalho, a implementação Sistemas Multiagentes (MAS) se propõe a abordar
uma operação descentralizada. Este Sistema Multiagentes são usados para modelar
a interação entre os agentes, considerando uma operação orientada para o mercado
dentro de um MG (micro geração) impulsionado por problemas de otimização
específicas que interagem entre si através de um leilão original.
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Market-Oriented Operation in Microgrids Using Multi-Agent
Systems”
Autores: M.A. López, S. Martín, J.A. Aguado, S. de la Torre
Agentes, objetivos e comportamentos neste artigo, foram definidos três tipos de
agentes:
• Agentes de demanda: eles possuem cargas que consomem energia elétrica,
mas eles não têm fontes de energia.
• Agentes Geração: eles possuem cargas e fontes de energia não renováveis.
• Agentes Renováveis​​: eles possuem cargas, fontes renováveis ​de energia e
baterias
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Market-Oriented Operation in Microgrids Using Multi-Agent
Systems”
Autores: M.A. López, S. Martín, J.A. Aguado, S. de la Torre
Resultados
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Este artigo apresenta um sistema multiagentes (MAS) para a gestão da procura (DSM)
em smart grid, que usa um mercado de energia para a alocação de recursos. O sistema
multiagentes contém Agentes de Carga, Gerador Agentes e DSM Agent, que fornece uma
plataforma de leilões eletrônicos. A automação da gestão da procura através do sistema
multiagentes é equipado com uma estratégia inteligente que permite que os dispositivos
controláveis ​para reagir dinamicamente às mudanças do mercado e adaptar os seus
comportamentos de licitação em conformidade. Os agentes são capazes de mudar a
demanda de energia dentro de certos limites de horas de pico de horas offpeak para
minimizar o custo operacional do sistema.
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Proposta da Arquitetura do SMA
A arquitetura do sistema multiagentes descentralizado proposto contém agente de
carga previsão, agentes de carga, agente de Mercado, Distribuição agente do
Sistema de Gestão, DSM (Demanda Side Management) agente, e módulo de
estratégia de lance.
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Proposta do algoritmo
As principais tarefas da proposta de gestão da procura pode ser resolvida através
de dois algoritmos de controle de carga diferentes.
1. Shifting algorithm;
2. Curtailment algorithm;
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Simulações resultados
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Simulações resultados
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Simulações resultados
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Multi-Agent System for Demand Side Management in Smart Grid”
Autores: T. Logenthiran, Dipti Srinivasan, Tan Zong Shun
Simulações resultados
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Demonstration of a Multi-Agent-Based Control System for Active
Electric Power Distribution Grids”
Autores: Alexander Prostejovsky, Munir Merdan and Georg Schitter, Aris
Dimeas
Utilizando uma abordagem genérica apresentam a seguinte proposta:
- A utilização do framwork JADE;
- A arquitetura dos componentes em sistema de automação
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Demonstration of a Multi-Agent-Based Control System for Active
Electric Power Distribution Grids”
Autores: Alexander Prostejovsky, Munir Merdan and Georg Schitter, Aris
Dimeas
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Demonstration of a Multi-Agent-Based Control System for Active
Electric Power Distribution Grids”
Autores: Alexander Prostejovsky, Munir Merdan and Georg Schitter, Aris
Dimeas
A aplicação da ontologia permite a integração sistemática das diferentes
funcionalidades e atividades em sistemas de energia elétrica.
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Durante a fase de concepção dos sistemas de controle de sete tipos AA distintos
foram definidos para a interface dos dispositivos de energia de acordo com:
• Bus Agent (BAG): Um agente que pode conter os elementos de carga e geração;
• Linha Agent (LNAG): Este agente monitora o fluxo de energia e condições físicas ao
longo de uma linha de distribuição.
• Fornecimento Agent (SAG): Um dispositivo que atua apenas como uma fonte de
energia elétrica é coberto por um SAG.
• Load Agent (LAG): Similar ao SAG, o GAL é responsável por um consumo de
energia elétrica.
• Agente de Armazenamento (STAG): Um dispositivo que é capaz de produzir,
consumir e armazenar energia elétrica recebe um STAG atribuído.
• Rede ou Subestação Agent (GAG): Este agente abrange transformadores ou
subestações inteiros e também é usado para marcar a interseção entre a grade de
cobertura do sistema de controle e um baixo externo ou rede de média tensão.
• Mudar Agent (SWAG): Um interruptor ou disjuntor é tratado por um SWAG
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Demonstration of a Multi-Agent-Based Control System for Active
Electric Power Distribution Grids”
Autores: Alexander Prostejovsky, Munir Merdan and Georg Schitter, Aris
Dimeas
Teste do caso
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Paper:“Demonstration of a Multi-Agent-Based Control System for Active
Electric Power Distribution Grids”
Autores: Alexander Prostejovsky, Munir Merdan and Georg Schitter, Aris
Dimeas
Teste do caso
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Teste do caso
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Teste do caso
-Simulação
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Teste do caso
- Simulação
Algumas aplicações de SMA em Smart Grids
Teste do caso
- Simulações e Resultados