Supervisão, Controlo e Redes Inteligentes

Código:

M.EEC018

Sigla:

SCRI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Outras Áreas Técnicas

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M.EEC	66	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

1. Compreender e conhecer a constituição e o funcionamento dos sistemas de supervisão e controlo dos sistemas elétricos de energia e conhecer as suas funcionalidades principais ao nível do SCADA, EMS e DMS.
2. Compreender os princípios da estimação de estado (modelo DC e AC), resolvendo problemas concretos.
3. Compreender o problema do Despacho Ótimo Económico, resolvendo problemas concretos.
4. Conhecer o princípio de funcionamento dos principais dispositivos FACTS, sua utilização e modelização.
5. Caracterizar o racional da mudança de paradigma em curso no setor elétrico e a sua influência nos mecanismos de supervisão, operação e controlo.
6. Dominar o conceito de micro-rede e de multi-micro-rede e seus modos de funcionamento enquanto elementos seminais no âmbito do desenvolvimento das redes elétricas inteligentes.
7. Dominar a modelização em regime dinâmico de sistemas de produção de energia em microrredes e multi-microrredes e respetivas estratégias de controlo.

Resultados de aprendizagem e competências

Obter uma visão global sobre os problemas de monitorização, gestão e controlo das redes elétricas de transporte e distribuição, envolvendo conhecimentos sobre a arquitetura de sistemas SCADA e principais funcionalidades dos sistemas EMS e DMS.

Ser capaz de compreender os principais problemas associados às funcionalidades residentes nos sistemas EMS e DMS e conhecer a formulação matemática adotada para resolver esses problemas.

Compreender a mudança de paradigma associada à produção distribuída de eletricidade, relacionando-a com os impactos daí resultantes.

Compreender o funcionamento de microgeradores, microrrredes e multi-microrredes no âmbito da mudança de paradigma associada à produção distribuída de eletricidade.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Pré-requisitos: Álgebra, Métodos Numéricos, Programação, Circuitos, Sistemas Elétricos de Energia

Co-requisitos: Regimes estacionários do SEE

Programa

1. Arquiteturas de centros de controlo com articulação entre SCADA, EMS, DMS.  Descrição das funcionalidades de um SCADA, EMS e DMS e sua articulação.
2. Estimação de Estado - formulação do problema (DC e AC) e métodos de resolução. Deteção de falsas medidas.
3. Introdução ao problema de despacho económico. Formulação e métodos de resolução. Breve introdução ao despacho hidro-térmico e à utilização de bombagem hidroelétrica.
4. Principais tipos de FACTS (SVC, STACOM). Modelização para análise de redes.
5. A mudança de paradigma no setor elétrico: integração de recursos distribuídos nas redes de distribuição, seus impactos e a necessidade de explorar mecanismos de gestão inteligente do consumo (telegestão/telecontagem da energia).
6. O conceito de microrrede, estratégias de operação e controlo e seus modos de operação. Extensão do conceito de microrrede: a multi-microrrede.
7. Modelos para operação em regime dinâmico de unidades de microgeração e estratégias de controlo das microrredes e multi-microrredes.

Bibliografia Obrigatória

Antonio Gómez Expósito; Análisis y operación de sistemas de energía eléctrica. ISBN: 84-481-3592-X
N. D. Hatziargyriou; Microgrids. ISBN: 978-1-118-72068-4

Bibliografia Complementar

John J. Grainger; Power System Analysis. ISBN: 0-07-113338-0
P. S. R. Murty; Operation and control in power systems

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de exposição e aulas T/P para consolidação de conhecimentos teóricos, resolvendo problemas simples e utilizando programas de simulação computacional que permitirão aos alunos uma melhor compreensão dos problemas sob estudo.
As aulas T/P serão também utilizadas para apoiar os alunos no desenvolvimento dos trabalhos cujos relatórios serão objeto de avaliação.

Software

PowerWorld
The Mathworks - Matlab - Release 11.1
PSS/E v33 ou V34

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Trabalho prático ou de projeto	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	66,50
Frequência das aulas	45,50
Trabalho escrito	50,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

As componentes de avaliação são as seguintes:
- 2 trabalhos práticos e respetivos relatórios escritos;
- exame final.

Será obtida frequência se se verificarem simultaneamente as seguintes condições:
-Não exceder o número permitido de faltas;
-Obter no mínimo 50% na avaliação dos trabalhos.

Os trabalhos permitem avaliar as competências CDIO 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 4.1, 4.2 4.3, 4.4 e 4.6 O exame final permite avaliar as competências CDIO 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.3, 2.4

Fórmula de cálculo da classificação final

Fórmula de cálculo da classificação final: 0.6*Exame + 0.2*Trabalho1+0.2*Trabalho2.
Obtenção de classificação mínima de 50% em dois trabalhos de avaliação distribuída;
Obtenção de classificação mínima de 45% no exame.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estas situações não dispensam a realização dos dois trabalhos de avaliação continua. Estes trabalhos têm que ser realizados no mesmo prazo que for fixado para os estudantes ordinários. A forma de avaliação é portanto a mesma para todos os estudantes, independentemente do seu estatuto.

A eventual não frequência de aulas poderá determinar a realização de entrevistas de avaliação, após a entrega dos relatórios.

Melhoria de classificação

Só é admitida melhoria de classificação relativa à componente de avaliação referente ao exame final. 

A melhoria de classificação da avaliação distribuída exige nova frequência da unidade curricular e realização de dois trabalhos específicos.

Observações

Em caso de não aprovação à unidade curricular, a classificação dos trabalhos pode ser mantida, por solicitação do estudante, nos dois anos letivos subsequentes.