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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Projeto e validação experimental de um energy management system para mitigação de distúrbios de tensão em redes elétricas causados pela conexão de veículos elétricos e geradores fotovoltaicos
metadata.dc.creator: Mota, Matheus de Holanda
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Luiz Eduardo Sales e
metadata.dc.contributor.referee1: Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Kenny Vinente do
metadata.dc.description.resumo: A crescente presença de geração fotovoltaica e carregadores de veículos elétricos nas redes de baixa tensão intensifica variações locais de tensão, exigindo dispositivos capazes de atuar de forma ativa e coordenada. A ausência de equipamentos específicos que integrem medição, supervisão e controle motiva o desenvolvimento de um Energy Management System (EMS) aplicado a uma microrrede CC composta por três barramentos, cargas resistivas, motores, fontes programáveis e um módulo equivalente ao carregamento veicular. O sistema realiza aquisição analógica via Arduino MEGA 2560 e processamento em um Raspberry Pi 4, no qual algoritmos baseados em janelas deslizantes detectam subtensão e sobretensão, ajustando dinamicamente a potência demandada pelo VE e a potência injetada pelos PVs. Os experimentos em bancada revelam que, sem controle, o sistema opera de forma recorrente fora dos limites de tensão, apresentando subtensões durante o carregamento do VE e sobretensões decorrentes da injeção dos PVs. Com o EMS habilitado, o controle progressivo de potência restabelece a operação dentro da faixa adequada, reduz a duração e a severidade das violações e estabiliza as grandezas elétricas ao longo do alimentador. A energia acumulada nos ensaios é maior com o controle ativo porque o EMS reestabelece o regime nominal de operação, permitindo que cargas e fontes atuem em condições elétricas adequadas. Nos cenários com VE, PV e operação conjunta VE+PV, o controlador demonstra robustez ao modular de forma coordenada carga e geração, assegurando, continuidade de operação e equilíbrio energético entre os barramentos.
Abstract: The growing presence of photovoltaic generation and electric vehicle chargers in low-voltage distribution networks intensifies local voltage variations, increasing the need for devices capable of active and coordinated control. The absence of dedicated equipment that integrates measurement, supervision, and control motivated the development of an Energy Management System (EMS) applied to a DC microgrid composed of three buses, resistive loads, motors, programmable power supplies, and a module that emulates vehicle charging. The system performs analog data acquisition through an Arduino MEGA 2560 and centralized processing on a Raspberry Pi 4, where sliding-window algorithms detect undervoltage and overvoltage conditions, dynamically adjusting the power demanded by the EV and the power injected by the PV units. Bench experiments show that, without control, the system frequently operates outside acceptable voltage limits, exhibiting undervoltage during EV charging and overvoltage caused by PV injection. With the EMS enabled, the progressive power control restores operation within the appropriate range, reduces the duration and severity of violations, and stabilizes electrical quantities along the feeder. The accumulated energy in the experiments is higher under active control because the EMS reestablishes nominal operating conditions, allowing loads and sources to operate properly. In the EV, PV, and combined EV+PV scenarios, the controller demonstrates robustness by coordinating load and generation modulation, ensuring operational continuity and energy balance among the buses.
Keywords: Energy Management System
Microrrede
Subtensão
Sobretensão
Veículo elétrico
Geração fotovoltaica
metadata.dc.subject.cnpq: ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA: TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: FT - Faculdade de Tecnologia
metadata.dc.publisher.course: Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9529
metadata.dc.subject.controlado: .
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