Dissertação

{pt_PT=Projecto de Micro-rede eléctrica autónoma com elevados requisitos de fiabilidade para Instalações Militares} {} EVALUATED

{pt=O paradigma atual revela a evolução das infraestruturas e serviços no sentido da digitalização, potenciando a otimização de recursos e a fiabilidade dos sistemas, mas criando novos desafios. Na maioria dos países, a operacionalidade de serviços críticos assenta atualmente em sistemas que requerem um fornecimento ininterrupto de energia. Como alicerce da segurança nacional, as forças militares não podem ver comprometidas as suas operações. Deste modo, as instalações militares devem sofrer uma modernização, com o intuito de promover a sua autonomia e imunidade face a fatores externos, como interrupções da rede elétrica de serviço público, adotando-se tecnologias micro-rede para melhoria das suas condições de exploração e segurança. Neste âmbito, é desenvolvido um projeto para o Campo Militar de Santa Margarida (CMSM). Inicialmente, procede-se ao reconhecimento e à caracterização da rede elétrica do CMSM, criando-se um modelo matemático para simulação do seu comportamento em regime estacionário para diferentes condições de exploração. Devido às limitações identificadas, propõem-se reestruturações na rede existente com vista à implementação de uma micro-rede, sendo essencial a integração de uma unidade de geração própria. Atendendo à especificidade do CMSM, uma central de biomassa revela-se como a solução mais vantajosa, analisando-se hipóteses de integração da mesma. A idealização de um sistema de automação faz igualmente parte do projeto, propondo-se automatismos, especificados e validados através de Redes de Petri, para proporcionar uma gestão automatizada e intervir em situações de perturbação da estabilidade da micro-rede. Por último, são tecidas considerações acerca da implementação dos automatismos e da arquitetura de comunicações do sistema., en=The actual paradigm reveals an evolution of infrastructures and services to digitalization, empowering resources optimization and systems reliability, but bringing new challenges. In most countries, the functionality of critical services is now based on systems which require an uninterrupted power supply. Military forces as a pillar of national security cannot have their operations compromised. Therefore, military installations should be modernized in order to reinforce their autonomy and immunity against external factors, such as utility grid outages. In this perspective, microgrid technologies can be applied to enhance the security and operating conditions of military facilities. Within this scope, a project regarding the Campo Militar de Santa Margarida (CMSM) case study is developed. Initially, it's carried out the CMSM's electrical grid acknowledgement and characterization, being created a mathematical model to perform a steady-state analysis for different grid operating conditions. Due to identified technical limitations, some improvements in the existing grid are recommended in order to allow the implementation of a microgrid, being the integration of distributed energy resources one of the main issues. According to CMSM's specificity, a biomass power plant becomes the more profitable solution and options for its integration are analyzed. The development of a microgrid automation system is also an explored topic and a set of automatisms, specified and validated using Petri Nets, is proposed to provide an automated management and to intervene over microgrid stability perturbations. Finally, some considerations are made regarding a standardized implementation of automatisms and the communication system architecture.}
{pt=Instalações Militares, Micro-redes, Modelação e Simulação de Redes Elétricas, Automação, Redes de Petri, CEI 61850, en=Military Installations, Microgrids, Electrical Grid Modeling and Simulation, Automation, Petri Nets, IEC 61850}

Novembro 12, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

José Luís Costa Pinto de Sá

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado