Todos nós consideramos uma fonte de alimentação confiável garantida. No entanto, a transição energética apresenta desafios para os operadores da rede elétrica: muitos geradores de energia descentralizados e novos consumidores poderosos estão sendo integrados, mudando fundamentalmente os perfis de carga e geração das residências. Uma poderosa caixa de parede pessoal, por exemplo, opera com uma capacidade de carga de 22 kW, o que corresponde a cerca de dez máquinas de lavar. Sistemas fotovoltaicos típicos em residências unifamiliares podem alimentar até 15 kW quando o sol está brilhando.
Mais transparência para nossas redes elétricas
Eva Buchta | Inventora do Ano da Siemens | PhD
Eva Buchta é a inventora do ano de 2024: sua invenção ajuda a estabilizar a fonte de alimentação
“No passado, quando a eletricidade era fornecida principalmente por grandes usinas centrais, o comportamento de consumo das famílias podia ser estimado suficientemente bem. Hoje, existem muitas novas cargas pontuais e picos de geração que tornam cada vez mais necessário monitorar e controlar nossas redes locais com o menor nível de tensão”, diz Eva Buchta, vencedora do prêmio Inventores do Ano 2024 na categoria PhD. “Minha invenção fornece um método para estimar de forma confiável a utilização atual da rede elétrica, mesmo em redes de distribuição locais, onde geralmente há poucas medições em tempo real disponíveis. “
Análise de produtores e consumidores
Como primeira etapa, é crucial identificar com precisão os participantes individuais em uma rede elétrica. Quais geradores de energia estão presentes, onde estão localizados e quantos existem? E quais tipos de consumidores estão conectados? Por exemplo, se houver várias usinas fotovoltaicas grandes próximas umas das outras, há uma grande probabilidade de que ocorram sobretensões nessa área em dias ensolarados; se houver muitos pontos de carregamento em uma área, a tensão pode cair sob certas condições. Essas informações básicas podem ser usadas para criar perfis de consumo típicos para residências e estatísticas de geração para usinas fotovoltaicas. As correlações que são determinadas entre os consumidores também permitem uma estimativa muito mais precisa do status atual da rede elétrica.
Determinando a probabilidade de estados críticos do sistema
“O objetivo é obter mais transparência na rede de distribuição de eletricidade e ser capaz de detectar violações de limites em um estágio inicial”, diz Eva. Um amplo conhecimento prévio, que pode vir de dados históricos ou estatísticos, é combinado com algumas medições em tempo real muito precisas para calcular a probabilidade de violações de limites em linhas de energia e pontos de conexão. “Se formos inteligentes em colocar os pontos de medição na rede elétrica, precisamos apenas de alguns pontos para poder avaliar o status em tempo real da rede usando o modelo estatístico”, diz Eva. “As estimativas são precisas o suficiente para que os operadores da rede usem os dados para reagir à situação atual em um estágio inicial, permitindo que as redes sejam gerenciadas de forma eficiente, sustentável e segura. “
