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Título: Controle flexível de geradores distribuídos de energia utilizando conceitos de indústria 4.0
Título(s) alternativo(s): Flexible control of distributed power generators using industry 4.0 concepts
Autor(es): Mumbelli, Joceleide Dalla Costa
Orientador(es): Teixeira, Marcelo
Palavras-chave: Máquinas - Indústria
Geração distribuída de energia elétrica
Sistemas de controle supervisório
Machinery industry
Distributed generation of electric power
Supervisory control systems
Data do documento: 26-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: MUMBELLI, Joceleide Dalla Costa. Controle flexível de geradores distribuídos de energia utilizando conceitos de indústria 4.0. 2018. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018.
Resumo: A indústria pode ser considerada o núcleo de subsistência de uma sociedade capitalista, e é acompanhada por uma busca constante por novas tecnologias que consigam melhorar a cadeia produtiva. Contudo, ao falar de indústria é impossível não falar de energia, pois há uma grande dependência entre esses dois fatores e consequentemente a busca por melhoras nas formas de produção de energia também é algo constante. Dessas buscas abriu-se espaço para a geração distribuída de energia, que tem complementado significativamente a geração centralizada. Nesse sentido esse trabalho se propôs a desenvolver uma metodologia de arquitetura descentralizada para o controle de energia elétrica, fazendo uso de conceitos da Indústria 4.0. O sistema foi dividido em três níveis, sub central local (gerador), central local (microrrede) e central global (Web). Utilizando a Teoria de Controle Supervisório, foram modeladas plantas para os componentes do gerador e da microrrede, e também definidas e modeladas especificações de controle para coordenar tais plantas. Foram feitas simulações para testar os modelos, e também a síntese do controlador em cima dos modelos. Logo após, foi realizada a tradução dos modelos em linguagem de programação e desenvolvido um firmware para cada camada de controle e integrando-o com seu respectivo hardware, além de desenvolvida a comunicação multi-nível entre as duas camadas mais baixas e realizados testes do sistema implementado que validaram o correto funcionamento do sistema.
Abstract: Industry can be considered the subsistence core of a capitalist society, and it is followed by a constant search for new technologies that can improve the productive chain. However, when speaking of industry, it is impossible not to talk about energy, because there is a great dependency among these factors, and consequently the search for improvements on energy production is also constant. These researches have opened space for the distributed generation of energy, which has significantly complemented the centralized generation. In this sense, this study aimed to develop a decentralized architecture for control of electric energy, making use of Industry 4.0 concepts. The system has been divided into three levels, local sub-central (generator), local central (microrgrid) and global central (Web). By using Supervisory Control Theory, plants have been modeled for the generator and microgrid components, as well as defined and modeled control specifications to control these plants. Simulations have been done to test the models, as well as the controller synthesis for these models. Then, the translation of the models in programming language was carried out and a firmware was developed for each layer of control, integrating it with its respective hardware. A multi-level communication between the two lower layers was developed and tests of the implemented system were performed for validation.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11015
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