Equipamento desenvolvido na Ufes contribui para otimizar funcionamento da rede elétrica

– Por Vitor Guerra* –

Uma pesquisa desenvolvida na Ufes propõe mudanças em um equipamento usado para aumentar a estabilidade e a eficiência da rede elétrica, proporcionando mais dinamismo ao sistema elétrico. Coordenada pelo professor Lucas Frizera Encarnação, do Laboratório de Eletrônica de Potência e Acionamento Elétrico (Lepac) da Ufes, a investigação propõe modificações no Transformador de Estado Sólido (TES),  um equipamento inovador, com múltiplas funções para a manutenção da qualidade da rede elétrica. “O diferencial do TES, em relação aos transformadores convencionais, é a sua capacidade de responder aos desvios da rede elétrica, como a queda de tensão, de maneira ativa”, afirma Encarnação.

Apesar de haver outros estudos que usam o Transformador de Estado Sólido para melhorar a estabilidade e a eficiência da distribuição na rede elétrica, este é o primeiro que simplifica o seu funcionamento em apenas dois estágios. “O TES, por padrão, tem três partes, sendo que uma delas tem outro transformador de alta frequência em seu interior. O que conseguimos fazer foi remover o estágio realizado por esse pequeno transformador, que além de elevar ou abaixar a tensão, tem a função de isolação galvânica”, detalha.

O estudo contou com a parceria da Universidade de Alcalá, da Espanha, sob a supervisão do professor Emílio José Bueno, e foi realizado como parte do Programa Institucional de Internacionalização (PrInt-Ufes), financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). 

Unificação de teorias

Para chegar ao seu objetivo, Encarnação associou duas distintas teorias já bastante consolidadas no campo das Engenharias, a dos grafos e a do controle preditivo. “Ao retirar esse pequeno transformador de dentro de uma das partes, eu acabo por gerar curtos-circuitos no equipamento. Com a teoria de grafos,é possível mapear todas as possibilidades de ligações internas que esse conversor tem e identificar quais delas geram curto.” 

Encarnação explica que o mapeamento das possibilidades de curto está diretamente ligado a outro passo importante da pesquisa, o controle preditivo. “Após mapear o conversor, a teoria do controle preditivo ajuda a explorar as possibilidades do futuro. Se eu sei que, ao ativar aquela chave específica, gera um curto, como foi mapeado com a teoria dos grafos, então eu faço outro caminho para evitar esse problema. O controle preditivo consegue mapear os estágios futuros e burlar aquelas possibilidades que causariam curto na ligação”, afirma. A técnica do controle preditivo é on-line e, assim, é viável tomar decisões a cada instante, sempre escolhendo a melhor possibilidade de chaveamento futuro.

Estabilidade de rede

Em um transformador com dois estágios em vez de três, o custo de produção diminui e aumenta sua confiabilidade. “Para uma empresa que monitora uma rede elétrica, esse dispositivo consegue, por exemplo, filtrar os harmônicos, que são sinais periódicos diferentes da frequência base de 60 hertz – padrão nas redes elétricas do Brasil –, de maneira mais eficiente e ativa”, explica o professor. 

Já para os consumidores, o benefício vem na proteção contra queima e avarias em equipamentos domésticos, ao proporcionar uma rede elétrica livre de variações e desequilíbrios de tensão. Para garantir o melhor funcionamento da rede, Encarnação também sugere aos consumidores adquirir equipamentos com selo de eficiência energética de classificação A. 

Testes

A equipe da pesquisa já realizou testes em simuladores computacionais em tempo real. O próximo passo, segundo o professor, é a construção de um protótipo do Transformador de Estado Sólido com apenas dois estágios. As peças já foram compradas e a expectativa é de iniciar o processo de montagem. 

O apoio da Capes-PrInt foi essencial, aponta Encarnação. “Ao visitar a Universidade de Alcalá, que é uma instituição de renome e referência, pude ver no que os pesquisadores estavam trabalhando. Isso proporcionou uma assertividade maior no que eu precisava adquirir, em relação a equipamentos, para dar andamento no projeto. Essa parceria foi fundamental em todo o processo”, conta.

* Bolsista em projeto de Comunicação