Smart GridRedes de Computadores I

Alunos:Gabriel PelieloRafael Accacio

Rodrigo Moyses

Universidade Federal do Rio de Janeiro

13 de Julho, 2016

Motivacao

• Demanda por energia cresce muito rapido em todoo planeta.

• Como atender a todos? −→ Smart Grid

• Geracao distribuıda de energia

• Infraestrutura inteligente

• Maior eficiencia e maior estabilidade do sistema

2 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

3 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

4 / 29

Introducao

”E uma rede moderna que permite o fluxo bidirecionalde energia, usando comunicacao nos dois sentidos etecnicas de controle, que possibilitara novasfuncionalidades e novas aplicacoes.” - NationalInstitute of Standards and Technology [8]

5 / 29

Introducao

• Atender a demandas de energia eletrica no futuro.◦ Tecnologias, equipamentos e metodologias.◦ Arquitetura baseada em sensoriamento e automacao.◦ Integracao entre diferentes fontes de energias renovaveis na

rede.

6 / 29

Figura: Fluxograma de conexoes entre produtores e consumidoresenergeticos em uma smart grid

7 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

8 / 29

Infraestrutura Avancada de Medicao(AMI)

• Arquitetura Computacional

• Interconexao entre fornecedor e usuario

• Comunicacao bidirecional

• Medidores inteligentes

9 / 29

Medidores Inteligentes

• Dispositivos medidoresde consumo energetico

• Fluxo bidirecional deinformacoes

• Monitoramento etarifacao maisdetalhados

• Controle de gastos peloconsumidor

Figura: Medidor inteligenteutilizado comercialmente.

10 / 29

Estrutura do AMI

• Composta por tres redes: HAN (Home AreaNetwork), NAN (Neighbourhood Area Network) eWAN (Wide Area Network).

• Cada residencia compoe uma HAN.

• Cada HAN possui um medidor inteligenterelacionado a ela.

• Uma vizinhanca de medidores compoe uma NAN.

• Uma regiao com diversas NANs tem seus dadosconcentrados, formando uma WAN.

11 / 29

Infraestrutura Avancada de Medicao

Figura: Fluxograma de uma AMI contendo redes HAN, NAN eWAN.12 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

13 / 29

Recursos Energeticos Distribuıdos

Tecnologias e conceitos necessarios paraimplementacao da smart grid:• Geracao Distribuıda◦ Popularizacao de energias renovaveis.◦ Microgeradores (ate 100kW ) e geradores de medio porte

(ate 30MW ) conectados diretamente a rede.

14 / 29

Recursos Energeticos Distribuıdos

15 / 29

Recursos Energeticos Distribuıdos

• Armazenamento de Energia◦ Aumento da demanda energetica.◦ Armazenamento necessario para realizar ajuste fino da

demanda e evitar sobrecargas.◦ Hidreletricas com reservatorios, baterias de carros eletricos.◦ Baterias como forma de suavizar a necessidade energetica.

16 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

17 / 29

Projetos-Piloto

• Iniciativas de implementacao estao sendo feitas nomundo todo.

• Investimentos feitos tanto por grandes empresascomo por governos.

• No Brasil, projeto de P&D de redes inteligentes daANEEL.

18 / 29

Figura: Top 10 paıses em investimento federal em Smart Grid(2010).19 / 29

Figura: Mapa de Projetos-piloto de smart grid no Brasil,destacando-se os Estados e a quantidade de consumidores.20 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

21 / 29

Conclusao

• Necessidade de uma modernizacao da rede movidapelo aumento da demanda energetica.

• Essa inovacao pode trazer algumas desvantagens,como:◦ Implementacao do sistema e custosa.◦ Formulacao de projetos bem estruturados para a sua

implementacao gradual.◦ Necessidade de investimentos em pesquisa, infra-estrutura e

seguranca

22 / 29

Conclusao

• Smart Grid se mostra como uma solucao viavel:◦ Aumento do desempenho da rede.◦ Economias na producao e na operacao energetica.◦ Aumento da estabilidade da rede.◦ Reducao da poluicao.

23 / 29

Sumario

1 Introducao

2 Infraestrutura Avancada de Medicao

3 Recursos Energeticos Distribuıdos

4 Projetos-Piloto

5 Conclusao

6 Perguntas

24 / 29

Perguntas

1 - Quais seriam os benefıcios de utilizar umarede inteligente ao inves da rede de distribuicaoclassica?

25 / 29

Perguntas

2 - Por que o conceito de smart grid ainda naofoi implementado completamente em algumacidade do Brasil? Quais sao os desafios?

26 / 29

Perguntas

3 - Quais sao as tres redes que compoe umaInfraestrutura Avancada de Medicao e comoelas sao interligadas?

27 / 29

Perguntas

4 - Como a bateria de carros eletricos poderiaajudar a estabilizar a rede eletrica de uma smartgrid?

28 / 29

Perguntas

5 - Por que a presenca de dispositivosinteligentes em uma smart grid pode afetar aseguranca da rede?

29 / 29