Todos nós tomamos uma fonte de alimentação confiável como garantida. No entanto, a transição energética coloca desafios para os operadores da rede elétrica: Muitos geradores de energia descentralizados e novos consumidores poderosos estão a ser integrados, alterando fundamentalmente os perfis de carga e geração das famílias. Uma poderosa caixa de parede pessoal, por exemplo, opera com uma capacidade de carregamento de 22 kW, o que corresponde a cerca de dez máquinas de lavar roupa. Os sistemas fotovoltaicos típicos em residências unifamiliares podem alimentar até 15 kW quando o sol está a brilhar.
Mais transparência para as nossas redes elétricas
Eva Buchta | Inventores do Ano da Siemens | Doutoramento
Eva Buchta é a Inventora do Ano 2024: A sua invenção ajuda a estabilizar a fonte de alimentação
“No passado, quando a eletricidade era principalmente fornecida por grandes centrais elétricas, 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 monitorizar e controlar as nossas redes locais ao nível de tensão mais baixo”, diz Eva Buchta, vencedora do Inventores do Ano 2024 na categoria PhD. “A minha invenção fornece um método para estimar de forma fiável a utilização atual da rede eléctrica mesmo em redes de distribuição locais, onde geralmente existem muito poucas medições em tempo real disponíveis.”
Análise de produtores e consumidores
Como primeiro passo, é crucial identificar com precisão os intervenientes individuais numa rede eléctrica. Que geradores de energia estão presentes, onde estão localizados e quantos existem? E que tipos de consumidores estão conectados? Por exemplo, se houver várias centrais fotovoltaicas grandes próximas umas das outras, há uma grande probabilidade de que ocorram sobretensões nesta área em dias ensolarados; se houver muitos pontos de carregamento numa área, a tensão pode cair sob certas condições. Esta informação de base pode ser usada para criar perfis de consumo típicos para as famílias e estatísticas de geração de centrais fotovoltaicas. As correlações que são determinadas entre os consumidores também permitem uma estimativa muito mais precisa do estado atual da rede elétrica.
Determinar a probabilidade de estados críticos do sistema
“O objetivo é conseguir mais transparência para a rede de distribuição de eletricidade e ser capaz de detetar violações de limite numa fase inicial”, diz Eva. Extenso conhecimento prévio, que pode vir de dados históricos ou estatísticos, é combinado com algumas medições muito precisas em tempo real para calcular a probabilidade de violações de limites em linhas de energia e pontos de conexão. “Se formos espertos em colocar os pontos de medição dentro da rede elétrica, precisamos apenas de alguns pontos para podermos avaliar o estado em tempo real da rede usando o modelo estatístico”, diz Eva. “As estimativas são precisas o suficiente para que os operadores da rede utilizem os dados para reagir à situação atual numa fase inicial, permitindo que as redes sejam geridas de forma eficiente, sustentável e segura.”
