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Optimização em Sistemas de Energia Elétrica

Código:

MEC121007

Sigla:

O

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrotecnia e Sistemas de Potência

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica
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
MEEC	13	Plano de Estudos_2020	1	-	7,5	70	202,5

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Com esta unidade curricular pretende-se dotar o Engenheiro Electrotécnico de Energias Renováveis e Sistemas de Potência, de conhecimentos relativos à problemática associada ao despacho óptimo (DO), bem como conhecimento de fiabilidade em sistemas de geração. Assim, relativamente ao DO. Como objectivos pretende-se que o aluno apreenda conceitos como: A operação dos SEE deve ser conduzida de forma a optimizar o custo de produção e a garantir a segurança de fornecimento. Entenda o problema clássico do DO, que consiste em determinar a potência a fornecer por cada gerador em serviço. Apreenda o conceito de custo mínimo global.
O planeamento da capacidade de produção. A capacidade instalada igual à Ponta (potência máxima) esperada mais um percentagem fixa da ponta. Apreenda o conceito de Capacidade em funcionamento, bem como, que a capacidade operacional igual à máxima procura mais uma reserva igual a uma das maiores unidade em funcionamento, entre outros.

Resultados de aprendizagem e competências

Com esta unidade curricular pretende-se dotar o Engenheiro Electrotécnico de Energias Renováveis e Sistemas de Potência, de conhecimentos relativos à problemática associada ao despacho óptimo (DO), bem como conhecimento de fiabilidade em sistemas de geração. Assim, relativamente ao DO. Como objectivos pretende-se que o aluno apreenda conceitos como: A operação dos SEE deve ser conduzida de forma a optimizar o custo de produção e a garantir a segurança de fornecimento. Entenda o problema clássico do DO, que consiste em determinar a potência a fornecer por cada gerador em serviço. Apreenda o conceito de custo mínimo global.
O planeamento da capacidade de produção. A capacidade instalada igual à Ponta (potência máxima) esperada mais um percentagem fixa da ponta. Apreenda o conceito de Capacidade em funcionamento, bem como, que a capacidade operacional igual à máxima procura mais uma reserva igual a uma das maiores unidade em funcionamento, entre outros.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Introdução.

1.1 Organização do SEE Nacional.
1.2 O Mercado de energia.
1.3 Funcionamento do MIBEL. Cosntrução dos Preços de energia
1.4 As actividades inerentes à exploração de um sistema de energia eléctrica.
1.5 O controlo em tempo real do SE.
1.6 O sistema de produção e o diagrama de cargas.
1.7 Os custos da produção de energia eléctrica.
1.8 Funções de custo dos geradores térmicos cássicos.
1.9 Custos de ligação e religação de um gerador térmico.

2. Operação Optimizada.

2.1. - Despacho económico sem perdas.
2.1.1 - Método dos multiplicadores de Lagrange.
2.1.2 - Limites da Potência gerada.
2.1.3 - Curva de Custo de Produção Linear.
2.2. - Despacho económico com perdas.
2.3. - Método dos coeficientes “B”.
2.3.1. - Sistema de dois geradores.
2.3.2. - Sistemas com “N” geradores.
2.3.3. - Procedimento Computacional.
2.4. - Modelo das perdas pelo nó de balanço.
2.4.1. - Sistema de dois geradores.
2.4.2. - Sistemas com “N” geradores.
2.4.3. - Procedimento Computacional.
2.5 – Coordenação Hidro-térmica.
2.6. - Transito de energia optimizado.
2.6.1. – Método do gradiente.
2.6.2. – Método de Newton.
2.7 -Estimação de Estado.
2.7.1. - Definição.
2.7.2. – Método dos mínimos quadrados.
2.7.3. – Sistemas não lineares.
2.8. - Diagrama de Transição de Estado.

Bibliografia Obrigatória

Elgerd, Olle L.; Energy Systems Theory an Introduction, McGraw-Hill, 1982. ISBN: ISBN: 0-07-Y66273-8.
Kersting William H; Distribution System Modeling and Analysis,, CRC Press New York. ISBN: ISBN: 0-8493-0812-7
Paiva, J; Redes de Energia Eléctrica uma análise sistémica, IST Press, 2005. ISBN: ISBN: 972-8469-34-9.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teórico-práticas terão uma componente baseada na exposição do conteúdo programático da disciplina e outra componente baseada na exemplificação, em termos de aplicações, desse conteúdo, e na resolução de problemas.
Esta exposição será complementada com trabalho laboratorial do aluno onde se privilegia uma forte componente de trabalho autónomo sobre o desenvolvimento dos trabalhos propostos.

Software

MATLAB

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	15,00
Trabalho escrito	85,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho escrito	70,00
Total:	200,00

Obtenção de frequência

Avaliação final:

Avaliação por trabalhos
NF = NP
(nota mínima de 10 valores).


Exame apenas quando não existe aproveitamento nos trabalhos, ou o aluno pretenda melhoria de classificação.

Fórmula de cálculo da classificação final

NF=0,5T1+0,5*T2