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Como integrar recursos de energia distribuída (DERs) nas centrais elétricas virtuais usando a conectividade IIoT

A descentralização dos sistemas energéticos deve desenvolver-se em combinação com a sua digitalização. A rede está se tornando mais complicada à medida que mais recursos de energia distribuídos (DERs) são implantados, com os operadores do sistema exigindo uma melhor conscientização das mudanças nas circunstâncias nas redes elétricas.

Os DERs são um conceito amplo que se refere a uma vasta gama de dispositivos de geração e armazenamento de eletricidade de pequena escala, conforme mostrado na Figura 1, eles estão geralmente ligados a uma rede elétrica centralizada ou isolada.

Figura 1: Diagrama de blocos de unidades geradoras de energia descentralizadas – Redes VPP

A crescente penetração de DERs, como energias renováveis ​​distribuídas, painéis solares, turbinas eólicas, armazenamento de energia, biogás, veículos elétricos e cargas controláveis ​​e outros, impõe desafios significativos aos sistemas de energia centralizados com fluxo de energia unidirecional. A integração bem-sucedida de DERs heterogêneos exige uma mudança de paradigma para um sistema de energia descentralizado com fluxo de energia bidirecional. A VPP em uma rede inteligente moderna agrega a capacidade de DERs heterogêneos para formar uma usina de energia distribuída baseada em nuvem para fornecer serviços de rede (por exemplo, fornecimento de energia, resposta à demanda e serviço auxiliar), bem como comercialização de energia. Como resultado, a VPP seria usado no lugar de uma usina convencional para obter maior eficiência e flexibilidade. A IIoT pode facilitar esse processo melhorando o monitoramento do dispositivo final e a integração de dados. Com uma plataforma de gerenciamento de energia VPP baseada em Blockchain para facilitar uma gama diversificada de atividades de energia transativa entre usuários residenciais em uma VPP com renováveis, armazenamento de energia e cargas flexíveis. Por meio da VPP, os usuários podem interagir uns com os outros para comercializar energia para benefício mútuo e fornecer serviços de rede, como alimentação de energia, reserva e resposta à demanda.

Integração de DERs na VPP para Smart Grid usando o IIoT Gateway

A integração de DERs na rede pode trazer uma variedade de condições prejudiciais, como oscilações de tensão e fluxo reverso de potência, que podem causar instabilidade na rede. A maioria das redes deve ser adaptada para integrar e otimizar a energia dos DERs, além de aumentar a capacidade de hospedagem. Controlar e monitorar dispositivos próximos à borda da rede, especialmente aqueles ligados a DERs, são desafios significativos. As VPPs devem precisar de capacidade para coletar e processar dados da borda para que os operadores saibam o que esperar. Dispositivos de borda, como inversores, devem ser monitorados para melhor integração do sistema e para evitar instabilidade da rede, conforme mostrado na Figura 2. As VPPs exigem soluções de comunicação perfeitas para manter a estabilidade da rede: adquirir dados de dispositivos de energia, como inversores e monitorar (DERMS) e controlar os dispositivos usando o sistema de gerenciamento de dispositivos. Além disso, a VPP será gerenciado em cima de uma tecnologia de contabilidade distribuída que fornece funcionalidade descentralizada para rastreamento e validação de entrega de energia com base em transações de blockchain, bem como para liquidação de energia e ajuste financeiro, com remuneração baseada na quantidade de energia fornecida por prossumidores individuais. Como resultado, a VPP necessita de comunicação segura em toda a aquisição e processamento de dados enquanto interage com os clientes.

Figura 2: Integração do DERMS na grade usando o IIoT Gateway

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Uma solução que consiste em gateways de IIoT, com seu poder de computação e interfaces de comunicação integradas, pode ajudar a fornecer a plataforma para aquisição e processamento de dados contínuos e seguros. Os dados adquiridos de inversores, medidores, transformadores e outros dispositivos de borda podem ser enviados para um sistema de gerenciamento DER para manter a rede em estado estável e atender aos requisitos de energia. Os gateways IIoT também podem ser usados para estimar a energia dos operadores de fazendas solares, pois há acesso instantâneo a grandes volumes de dados. O uso de registro e processamento de dados eficiente, conectividade segura de dados de inversores e dispositivos de monitoramento climático, com tecnologia de inteligência artificial, permite prever com precisão a quantidade de energia necessária de recursos de energia renovável e, assim, atender aos requisitos de energia dos consumidores.

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* Texto originalmente publicado em: link

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