Navegando por Assunto "Supercapacitores"

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Acesso aberto (Open Access)
Modelagem e controle de conversor CC-CC bidirecional para gerenciamento de energia em supercapacitores
(Universidade Federal do Pará, 2025-03-21) SOUSA, Jessica Cristina Araujo de; SOARES, Thiago Mota; http://lattes.cnpq.br/0156338796116154; xxx; TOSTES, Maria Emília de Lima; http://lattes.cnpq.br/4197618044519148; xxx; BARRA JÚNIOR, Walter; RODRIGUES, Carlos Eduardo Moreira; FERREIRA NETO, João Aberides; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0492699174212608; http://lattes.cnpq.br/0412741071063952; http://lattes.cnpq.br/5402777019025681; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734; xxx; xxx; xxx; https://orcid.org/0000-0002-5971-3668
Esta dissertação consiste em um estudo, modelagem matemática e projeto de controlador de um conversor CC-CC bidirecional intercalado com alto ganho de tensão para o gerenciamento de energia em supercapacitores. O estado da arte é abordado, evidenciando os principais estudos sobre conversores CC-CC e sistemas de armazenamento aplicado a sistemas de geração de energia. Um estudo sobre supercapacitores é desenvolvido, abordando as principais características, fundamentos, classificação e modelagem desta forma de armazenamento de energia. As topologias convencionais de conversores CC-CC de fluxo de potência unidirecional e bidirecional são abordadas, destacando suas principais características de operação. O funcionamento do conversor CC-CC bidirecional intercalado com alto ganho de tensão operando em modo Buck e Boost é analisado, descrevendo as etapas de operação em cada modo. A definição dos parâmetros de projeto e os cálculos dos componentes são apresentados. A modelagem matemática é realizada em espaço de estados através de uma análise qualitativa das etapas de operação, visando a obtenção dos modelos que representam o comportamento dinâmico do conversor operando nos dois modos de operação. Para garantir o desempenho desejado, técnicas de controle PI e projeto de compensadores foram empregados, visando atender os critérios de projeto estabelecidos. Os resultados foram validados através de simulações computacionais no software PSIM, considerando um fluxo de potência de 1 kW, com tensão em 48 V no barramento CC (modo Buck) e 162 V no módulo de supercapacitores (modo Boost), operando a uma frequência de comutação de 500 kHz. O desempenho dos controladores é analisado para carga e descarga do supercapacitor, avaliando a resposta dinâmica e em regime permanente diante de perturbações e distúrbios no sistema.
Acesso aberto (Open Access)
Sistema SCADA integrando digital twins para gestão de armazenamento de energia
(Universidade Federal do Pará, 2025-08-01) COUTO, Paulo Antonio Jordão; FONSECA, Wellington da Silva; http://lattes.cnpq.br/5066230825214516; https://orcid.org/0000-0002-2602-1964; SERUFFO, Marcos César da Rocha; SOARES, Thiago Mota; SOUSA, Antonio Roniel Marques de; http://lattes.cnpq.br/3794198610723464; http://lattes.cnpq.br/0156338796116154; http://lattes.cnpq.br/6653575772349445; https://orcid.org/0000-0002-8106-0560; ******; https://orcid.org/0009-0002-0298-486X
A expansão do acesso à energia elétrica em regiões remotas é um desafio significativo para o desenvolvimento sustentável de comunidades isoladas. A dificuldade de integração dessas localidades à rede elétrica nacional, seja por questões geográficas, logísticas ou econômicas, tem impulsionado a busca por soluções tecnológicas que garantam um fornecimento de energia confiável, eficiente e ambientalmente responsável. Nesse contexto, microrredes híbridas com fontes renováveis, como a fotovoltaica, associadas a sistemas de armazenamento de energia, representam uma alternativa para esse cenário. Contudo, a gestão eficiente dessas microrredes ainda enfrenta obstáculos relevantes. Entre eles, destaca-se a escassez de ferramentas digitais que permitam o monitorar, controlar e prever seu desempenho on-line, especialmente com os desafios técnicos e estruturais característicos de regiões isoladas. Além disso, há uma lacuna significativa quanto à adoção de tecnologias como Gêmeos Digitais e sistemas SCADA atuais emaplicações práticas voltadas a esse contexto, o que limita o aproveitamento pleno do potencial dessas soluções. Motivado por essa realidade, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma de software livre, denominada SIGDEE– Sistema Inteligente de Gestão e Despacho de Energia Elétrica. A aplicação busca integrar tecnologias como Gêmeos Digitais, Internet das Coisas (IoT) e sistemas SCADA, com uma solução robusta, escalável e acessível para supervisão e controle de sistemas energéticos distribuídos. A aplicação em desenvolvimento visa possibilitar o acompanhamento de simulações e análises de desempenho de sistemas de armazenamento de energia, apoiar a tomada de decisão e contribuir para a melhoria da eficiência energética em comunidades de infraestrutura limitada.