A tese Modelagem e análise de redes elétricas e métodos de redução da ordem de modelos dinâmicos de baixa e alta frequência, defendida em 2015 pelo engenheiro Sérgio Varricchio, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade de Brasília, trouxe inovações para o setor de transmissão de energia elétrica e outras áreas que utilizam simulações computacionais.
O estudo, que recebeu menção honrosa no Prêmio Capes de Tese 2016, é dividido em três partes e aborda modelagens de redes elétricas que possuam comportamento harmônico, redução de modelos de redes elétricas para estudos de fenômenos rápidos e aplicação de modelos reduzidos a fenômenos lentos.
Nesse último caso, modelos reduzidos das equações podem ser utilizados no projeto e no ajuste de sistemas de controle de amortecimento de oscilações, o que ajuda, por exemplo, a manter a rede elétrica estável e reduzir o risco de danos a equipamentos ligados à rede elétrica.
A segunda e a terceira parte do trabalho podem ser aplicadas a outras áreas além da Engenharia Elétrica, uma vez que a redução dos modelos matemáticos não utilizou nenhuma característica específica de sistemas elétricos de potência – o que configura, assim, um método de redução de equações.
“Nosso trabalho é computacional e por meio desses resultados podemos incrementar outras técnicas computacionais usadas pra melhorar comportamentos de sistemas elétricos em geral. Quanto mais rápido se conseguir simular um sistema e ter resultados, melhor”, explica o professor Francisco Damasceno, orientador do trabalho.
Concebido no âmbito de Sistemas Elétricos de Potência, o modelo desenvolvido no trabalho melhora uma técnica já utilizada no sistema elétrico para tornar mais eficiente o desempenho das linhas de transmissão de energia.
Já a técnica de redução de equações calcula, de maneira mais simples, as vibrações e o amortecimento de grandes estruturas, como pontes, por exemplo.
PARCERIA – Desenvolvido em parceria com o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel), o trabalho estreita as relações entre a instituição e a UnB. “Os benefícios da colaboração se estendem, refletindo-se na melhoria dos programas computacionais do Cepel, em uso pelas concessionárias de energia elétrica, e na multiplicação de temas de pesquisa”, explica Nelson Martins, pesquisador do Centro e coorientador do trabalho.
TÉCNICAS – As análises que podem ser realizadas com a utilização dos métodos HMBT (Método híbrido de truncamento balanceado modal, em tradução livre) e SMDPA (Algoritmo sequencial de polos dominantes de múltiplas entradas e saídas, em tradução livre) impactam diretamente no planejamento e operação do Sistema Elétrico Brasileiro. Isso se reflete na entrega de energia de melhor qualidade, ao mesmo tempo em que se tem uma rede elétrica de maior confiabilidade. “Esses aspectos, de certa forma, contribuem para evitar eventual perda de vidas e de produção, entre inúmeras outras atividades cotidianas que têm a energia elétrica como principal insumo”, enfatiza o egresso do doutorado.
Segundo o pesquisador, o método SMDPA, apresentado na segunda parte da tese, é inovador por trazer fidelidade, eficiência e robustez ao processo de simulação, eliminando as repetições de convergência encontradas em funções de transferência. Ou seja, ela torna mais objetivos os cálculos dessas funções.
Na terceira parte da tese, Sérgio propõe o método HMBT, que consiste na aplicação sequencial dos métodos SADPA (Algoritmo acelerado de polo dominante, em tradução livre) e SRBT (Método da raiz quadrada truncamento balanceado, em tradução livre). Ao combinar as duas técnicas, o pesquisador conseguiu produzir modelos que são utilizados em sistemas elétricos de diferentes tamanhos. “Essa junção supera as dificuldades do uso individual destes métodos e se beneficia da sinergia do uso combinado”, explica Sérgio.
