ISEP - DEE - Neutro à Terra - Revista Técnico-Científica
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Percorrer ISEP - DEE - Neutro à Terra - Revista Técnico-Científica por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática"
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- Autonomia energética local: Dimensionamento de comunidades de energias renováveisPublication . Correia, Cristiano Manuel Oliveira; Nogueira, TeresaCom as metas ambiciosas de neutralidade climática da União Europeia até 2050, as Comunidades de Energia Renovável (CER) surgem como solução estratégica para descentralizar a produção e consumo de energia limpa, gerando benefícios ambientais, económicos e sociais. Este artigo identifica os elementos essenciais para o dimensionamento otimizado de uma CER, abrangendo planeamento técnico, financeiro, integração com políticas locais e superação de obstáculos como regulamentações e investimentos iniciais. Através do caso prático da comunidade Alta de Lisboa, demonstra-se como decisões técnicas e organizacionais maximizam a eficiência, reduzem custos e promovem a autonomia energética, contribuindo para uma transição sustentável em Portugal.
- Conversão de centrais termoelétricas em compensadores síncronos como medida de estabilidade da frequência dos sistemas elétricos de energiaPublication . Mendes, António Tiago Ribeiro; Beleza Carvalho, José AntónioAs metas de neutralidade carbónica estabelecidas pela União Europeia e por diversos países em todo o mundo impulsionaram uma transformação dos Sistemas Elétricos de Energia (SEE), caracterizada pela substituição gradual da geração térmica síncrona por Fontes de Energia Renovável (FER), como a eólica e a solar. A transição energética, embora necessária para alcançar as metas estabelecidas, introduz desafios significativos à estabilidade dos SEE, uma vez que as FER ainda não contribuem para a estabilidade em níveis equiparáveis aos de um gerador síncrono, seja ao nível da inércia, que tem registado uma redução assinalável nos últimos anos, seja no controlo de tensão ou na potência de curto-circuito. Neste contexto, os compensadores síncronos apresentam-se como uma solução promissora para assegurar, de forma eficaz, o papel de estabilidade até agora desempenhado pela produção termoelétrica. Entre as soluções de compensação síncrona destacam-se duas abordagens: a conversão de centrais termoelétricas em compensadores síncronos e a construção de novos compensadores. A solução de conversão representa uma oportunidade única para rentabilizar ativos que seriam, de outro modo, descomissionados, apresentando custos de investimento até 50 % inferiores e prazos de implementação mais reduzidos, comparativamente à construção de novos compensadores síncronos. Porém, esta potencial vantagem económica e operacional deve ser avaliada face aos requisitos técnicos exigidos e à viabilidade de conversão específica a cada central. Neste artigo, faz-se uma análise da viabilidade técnica e económica da conversão de centrais termoelétricas em compensadores síncronos, identificando os principais desafios e modificações técnicas, os aspetos económicos envolvidos, e comparando as vantagens e desvantagens desta opção face à construção de novos compensadores. Na realidade, as centrais termoelétricas podem desempenhar um papel essencial na transição energética, através da sua conversão em compensadores síncronos, proporcionando os benefícios económicos e as condições técnicas necessárias para que a crescente integração das FER decorra sem colocar em causa os níveis de fiabilidade dos Sistemas Elétricos de Energia.
- Conversor CC-CC elevador (boost)Publication . Brito, Rui Miguel Monteiro de; Chibante, Rui Filipe Marques; Silveira, AlexandreEste artigo aborda os conversores CC-CC elevadores, também conhecidos como conversores boost, que são dispositivos eletrónicos de potência usados para converter uma tensão contínua de entrada numa tensão contínua de saída de valor superior. É explicado o funcionamento básico do conversor boost, que envolve componentes como uma bobina, um interruptor, um díodo e um condensador. O texto detalha o princípio de funcionamento no modo de condução contínua (CCM), onde a corrente na bobina nunca se anula durante um período de comutação. Além disso, é abordada a técnica da modulação por largura de impulso(PWM), que é usada para controlar o interruptor do conversor, e são apresentadas as equações matemáticas que descrevem o comportamento do conversor. É feito o dimensionamento dos componentes passivos, como a bobina e o condensador para responder aos requisitos pré-estabelecidos de ondulação de corrente e tensão do conversor. Também são abordados os efeitos das não-idealidades dos componentes no ganho estático do conversor.
- Dimensionamento de sistemas fotovoltaicos ligados à rede: Portugal vs FrançaPublication . Vieira, Gonçalo Loureiro da Rocha; Nogueira, Teresa; Nogueira, TeresaOs sistemas fotovoltaicos ligados à rede emergem como solução estratégica para atender à crescente procura energética, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e alinhando-se às metas europeias de quota renovável e eficiência energética. Este artigo carateriza os componentes essenciais desses sistemas, analisando o impacto de fatores como irradiação solar, temperatura, orientação e inclinação na produção elétrica, e detalha o dimensionamento técnico para otimizar inversores, fileiras e módulos conforme a potência da instalação. O caso de estudo a ser analisado neste artigo tem como objetivo a comparação da variação de irradiância a que o sistema fotovoltaico está sujeito assim como a consequente variação de energia produzida pelo mesmo para dois países da Europa: Portugal e França. Através de simulações PVGIS comparando, demonstra-se as vantagens desta tecnologia para as próximas décadas.
- O futuro do SF6 em equipamentos de média tensãoPublication . Sá, Rita Isabel Marinho de; Nogueira, TeresaEste artigo analisa o futuro do hexafluoreto de enxofre (SF₆) em equipamentos de média tensão (MT), destacando o equilíbrio entre o seu elevado desempenho técnico e os impactos ambientais associados. Exploram se as principais propriedades do SF₆, nomeadamente as excelentes caraterísticas dielétricas e de extinção de arco que permitem soluções compactas e fiáveis, bem como as desvantagens relacionadas com o seu elevado potencial de aquecimento global. São comparadas as dimensões e aplicações de equipamentos isolados a SF₆ e a ar, com enfoque em quadros de MT, disjuntores e interruptores tripolares. Analisa se ainda o enquadramento regulamentar europeu, em particular as restrições ao uso de gases fluorados, e apresentam se tecnologias emergentes isentas de SF₆, como soluções baseadas em ar seco, vácuo e misturas gasosas alternativas. O artigo enquadra assim o papel do SF₆ na transição energética, evidenciando os desafios e oportunidades associados à sua substituição gradual por soluções mais sustentáveis.
- Monitorização da bateria de veículos elétricos para eficiência de uma UPACPublication . Mesquita, Simão José Pires; Nogueira, TeresaA transição energética exige soluções inovadoras que integrem de forma eficiente os setores da mobilidade elétrica e da produção descentralizada de energia. Este artigo explora a necessidade de criar soluções inovadoras que acompanhem o incentivo e inclinação da sociedade para a adoção dos veículos elétricos e os sistemas de autoconsumo. São apresentados cenários práticos que demonstram como certos parâmetros da bateria de um veículo elétrico podem influenciar os métodos de decisão de uma Unidade de Produção para Autoconsumo (UPAC) e, consequentemente, tornar o sistema mais eficiente. A forma como se lida com um determinado parâmetro depende significativamente das configurações da UPAC e neste artigo vão ser especificados como certos ajustes podem maximizar o aproveitamento de energia e assegurar tanto a sustentabilidade do sistema como a longevidade da bateria do veículo.
- Proteções de distância em sistemas de energia elétricaPublication . Azevedo, Filipe Miguel Tavares deEste artigo apresenta uma revisão didático-técnica das proteções de distância (ANSI 21) aplicadas a linhas de transmissão em sistemas de energia elétrica. São abordados os fundamentos de medição da impedância aparente, a coordenação das zonas de proteção, as características no plano R-X, os métodos de polarização, os esquemas de teleproteção, o bloqueio de oscilações de potência (PSB), o encobrimento por carga e os principais critérios de parametrização. Complementarmente, discutem-se práticas recomendadas pelas normas IEEE e pelos guias ENTSO-E, bem como considerações modernas associadas a relés numéricos, redes fortemente interligadas e elevada penetração de geração renovável. O objetivo é fornecer uma síntese clara, rigorosa e coerente, útil para engenheiros de proteção e estudantes envolvidos no estudo, projeto e ensaio de proteções de distância em sistemas AC.
- Switched reluctance motor characteristics: Potential for electric vehicle applicationsPublication . Melo, Pedro Miguel Azevedo de SousaThe growing environmental concerns and the need to reduce greenhouse gas emissions are accelerating the electrification of road transportation, positioning electric vehicles (EVs) as a key solution for improving energy efficiency in the automotive sector. Traction electric machines play a crucial role in meeting the demanding performance requirements of EV powertrains, including high efficiency over a wide speed range, high torque and power density, robustness, and fault tolerance. While permanent magnet synchronous motors (PMSMs) currently dominate the market due to their superior performance, their dependence on rare-earth materials raises significant concerns related to cost, supply chain vulnerability, and environmental impact. As a result, rare-earth-free electric machines have gained increasing attention. This article presents a comprehensive review of switched reluctance motors (SRMs) as a promising alternative for electric vehicle applications. The operating principles, structural characteristics, power converter requirements, and basic control strategies of SRMs are discussed, along with their advantages and inherent limitations, such as torque ripple and acoustic noise. Furthermore, recent advances in non-conventional SRM topologies and design approaches aimed at improving torque density, power factor, and noise reduction are reviewed. The analysis highlights the potential of SRMs to contribute to sustainable electric mobility, particularly in applications where robustness, wide constant power speed range, and cost-effectiveness are critical.