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Redes de Energia Elétrica Inteligentes

Código:

LEEC31160

Sigla:

REEI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrotecnia e Sistemas de Potência

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura 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
EEC	12	Plano de Estudos	3	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Nesta UC pretende-se a aquisição de conceitos associados às redes elétricas de distribuição, a caraterização e planificação de uma rede elétrica inteligente, discutir as tecnologias utilizadas nas redes elétricas inteligentes, identificar as funções e requisitos associados às redes elétricas inteligentes, identificar as novas oportunidades de negócios criadas com base nas características e recursos tecnológicos inerentes às redes elétricas inteligentes e discutir os aspetos normativos.

Os objetivos da UC consistem em:
• Analisar as redes atuais de distribuição de eletricidade e tecnologias associadas.
• Apresentar os conceitos fundamentais associados às redes inteligentes.
• Conhecer a geração de energia renovável, as tecnologias de armazenamento de energia de integração à rede e desenvolvimentos futuros. Identificar os desafios da integração de energia renovável nas redes de energia elétrica.
• Identificar os conceitos avançados de gestão e controlo de redes inteligentes. • Identificar os requisitos de gestão de dados e de tecnologias de informação e comunicação para as redes inteligentes e estudar o seu impacto nas redes de distribuição elétrica.
• Conhecer regulamentação e normas relacionados com o desenvolvimento de redes inteligentes, identificar os principais intervenientes e o potencial impacto.

Para além disso pretende-se também desenvolver competências gerais, como: • Capacidade de análise e de síntese
• Capacidade de comunicação oral e escrita
• Capacidade de juízo crítico
• Capacidade de apreciar diferentes perspetivas
• Capacidade de trabalho em equipa.

 

Resultados de aprendizagem e competências

Na conclusão do curso, o aluno será capaz de:
1. Compreender o que são redes inteligentes e quais os seus benefícios;
2. Compreender a arquitetura e implementação de redes inteligentes;
3. Compreender as tecnologias de redes inteligentes, negócios e operações de geração de energia;
4. Compreender as opções de tecnologia referentes à geração de energia renovável, armazenamento de energia, dados e comunicação em redes elétricas inteligentes.
5. Compreender como as energias renováveis e o armazenamento de energia podem ser integrados usando tecnologias de rede inteligente;
6. Compreender os desafios de integração das energias renováveis e dos veículos elétricos nas redes inteligentes;
7. Compreender as implicações na gestão de consumidores com a introdução de contadores inteligentes;
8. Compreender a rede inteligente do futuro e como as tecnologias avançadas devem ser integradas para permitir uma rede moderna;
9. Analisar os novos papéis das concessionárias e dos consumidores em redes inteligentes e identifique oportunidades de negócios e mercado e ganhos potenciais.
10. Determinar a relevância dos projetos de redes inteligentes e desenvolver formas de avaliar seus impactos e implicações. Para além disto o aluno também será capaz de:
11. aplicar conceitos fundamentais para resolver problemas de aplicação.
12. de estudar materiais avançados de forma independente e apresentar as descobertas a outros.
13. de discussão em sala de aula e apresentação de casos de estudo.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Fundamentos de Redes Elétricas de Distribuição.
2. Introdução às Redes Inteligentes de Distribuição: definição e benefícios.
3. Tecnologias para a implementação das redes inteligentes.
4. Tecnologias de informação, comunicação e segurança das redes inteligentes. 5. Desafios de integração de energias renováveis.
6. Desafios de integração de veículos elétricos e de sistemas de armazenamento de energia.
7. Gestão de consumidores. Contadores inteligentes e otimização de carga.
8. Economia de redes inteligentes.
9. Micro redes
10. Desafios à implementação de redes inteligentes.
11. Regulamentação e Normas aplicáveis. Drivers Políticos e Regulatórios das Redes Inteligente.
12. Projetos exemplificativos. 13. Casos de estudo e apresentações

Bibliografia Obrigatória

James Momoh, ; Smart Grid: Fundamentals of Design and Analysis,, John Wiley & Sons,, 2012

Observações Bibliográficas

Nenhum livro é prescrito para a UC e apresentações. A bibliografia inclui material de uma ampla gama de fontes que cobrem os diferentes aspetos das redes inteligentes. Referências a livros relacionados e complementares, material de leitura e vídeo, serão fornecidos quando for considerado necessário. No entanto serão utilizados recursos adicionais baseados nas seguintes referências:

Recursos de Organismos Governamentais
1. NIST Smart Grid Web site
2. SmartGrid.gov
3. Smart Grid Information Clearinghouse
4. U.S. Department of Energy - Smart Grid
5. U.S. Department of Energy - Smart Grid Primers

Recursos da Indústria
1. Association for Demand Response & Smart Grid
2. EPRI Smart Grid Resource Center
3. GridWise Alliance
4. Institute for Electric Efficiency
5. Smart Grid Consumer Collaborative
6. Smart Meter Manufacturers Association of America

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Os conteúdos programáticos estão numa linha de coerência com os objetivos da unidade curricular, uma vez que abordam um conjunto de temas fundamentais para a obtenção do conhecimento dos diversos sistemas que compõem as redes elétricas inteligentes. Procura-se assim acompanhar este novo tipo de infraestruturas, nomeadamente através da abordagem das diversas tecnologias associadas a estas redes, funções e impactos associados, requisitos para a sua instalação, regulamentação e normas aplicáveis. Com os Fundamentos de Redes Elétricas de Distribuição e a Introdução às Redes Inteligentes de Distribuição: definição e benefícios pretende-se que os alunos compreendam o que são redes inteligentes e quais os seus benefícios assim como a arquitetura e implementação de redes inteligentes; Com as Tecnologias para a implementação das redes inteligentes e as Tecnologias de informação, comunicação e segurança das redes inteligentes pretende-se que os alunos compreendam as tecnologias de redes inteligentes, negócios e operações de geração de energia; Com os Desafios de integração de energias renováveis e os Desafios de integração de veículos elétricos e de sistemas de armazenamento de energia pretende-se que os alunos compreendam as opções de tecnologia referentes à geração de energia renovável, armazenamento de energia, dados e comunicação em redes elétricas inteligentes, compreendam como as energias renováveis e o armazenamento de energia podem ser integrados usando tecnologias de rede inteligente e compreendam os desafios de integração das energias renováveis e dos veículos elétricos nas redes inteligentes; Com a Gestão de consumidores e Contadores inteligentes e otimização de carga pretende-se que os alunos compreendam as implicações na gestão de consumidores com a introdução de contadores inteligentes; Com o Analisar os novos papéis das concessionárias e dos consumidores em redes inteligentes e identifique oportunidades de negócios e mercado e ganhos potenciais pretende-se que os alunos compreendam a Economia de redes inteligentes, os Desafios à implementação de redes inteligentes e as micro-redes. Com os Projetos exemplificativos e os Casos de estudo e apresentações pretende-se que os alunos compreendam a relevância dos projetos de redes inteligentes e desenvolver formas de avaliar seus impactos e implicações. Com a Regulamentação e Normas aplicáveis. Drivers Políticos e Regulatórios das Redes Inteligente pretende-se que os alunos compreendam a rede inteligente do futuro e como as tecnologias avançadas devem ser integradas para permitir uma rede moderna.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Trabalho laboratorial	30,00
Estudo autónomo	60,00
Frequência das aulas	30,00
Total:	120,00

Obtenção de frequência

As componentes de avaliação terão os seguintes pesos na classificação final (NF): 

Avaliação contínua:

- Conhecimentos avaliado em prova teórico-prática (NT): 70% (nota mínima de 7 valores)

- Conhecimento avaliado em trabalho de um projeto/caso de estudo (NP): 30% (nota mínima de 10 valores)

 de acordo com a seguinte fórmula: Nota Final=NT*0,7+NP*0,3 (nota mínima de 10 valores)

Avaliação por exame:

Nota final= Nota de Exame (nota mínima de 10 valores)

Condições de Aprovação:

A nota final da disciplina será calculada do seguinte modo:

- Nota teórica (NT): a nota mínima do teste é de 7 valores (sem arredondamento), com o peso de 70%.

- Nota do exame final (NE) obrigatoriamente igual ou superior a 10 valores.

- Nota prática (NP): calculada com base na realização dos trabalhos igual ou superior a 10 valores com o peso de 30%.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota Final=NT*0,7+NP*0,3