Banca de QUALIFICAÇÃO: JOAO PAULO DE CARVALHO PEDROSO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JOAO PAULO DE CARVALHO PEDROSO
DATA: 22/08/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Sala de defesas PPGEA
TÍTULO:

DECENTRALIZED MULTI-OBJECTIVE NONLINEAR DROOP CONTROL-BASED STRATEGY FOR POWER SHARING IN LOW-VOLTAGE AGRICULTURAL MICROGRIDS

PALAVRAS-CHAVES:

Microrredes agrícolas de baixa tensão; Compartilhamento de potência multiobjetivo;
Controle droop não linear; Gerenciamento descentralizado de energia; Recursos energéticos
distribuídos heterogêneos.

PÁGINAS: 201
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Engenharia Agrícola
RESUMO:

A crescente demanda por soluções energéticas eficientes e sustentáveis no setor agropecuário,
especialmente em microrredes (MR) de baixa tensão instaladas em áreas rurais, impõe desafios
específicos relacionados à qualidade da energia, à disponibilidade de recursos e à resiliência
operacional. Esses sistemas, frequentemente compostos por unidades de geração distribuída
(GD) heterogêneas, exigem estratégias de controle capazes de lidar com múltiplos objetivos
conflitantes, tais como a minimização de custos operacionais e emissões, a melhoria da eficiência
do sistema em termos de perdas nas linhas de distribuição, e o prolongamento da vida útil de
sistemas de armazenamento de energia, entre outros, assegurando, simultaneamente, estabilidade
e confiabilidade na operação. Nesse contexto, esta tese propõe uma estratégia de controle
descentralizada baseada em características droop não-lineares e em otimização multiobjetivo,
voltada à operação autônoma de microrredes agrícolas com unidades geradoras operando no
modo formador de rede (grid-forming - GFM). A abordagem permite o compartilhamento proporcional
de potência com base em critérios multiobjetivo definidos pelo usuário, o despacho
sequencial das unidades geradoras e a regulação local de tensão e frequência, mesmo na ausência
de infraestrutura de comunicação de alta largura de banda. Considerando-se a indisponibilidade
de séries históricas detalhadas de demanda de potência em ambientes rurais, a estratégia
proposta foi concebida para operar de forma independente desses dados, configurando-se
como uma solução inicial robusta para o desenvolvimento e a implementação de projetos de
microrredes agrícolas. A metodologia foi validada por meio de experimentos em tempo real
realizados com um protótipo de microrrede em ambiente Hardware-in-the-Loop (HIL), conduzidos
no Laboratório de Pesquisa em Microrredes (Microgrid Research Laboratory – MGLab)
da Universidade de Aalborg, Dinamarca. Os resultados experimentais demonstraram a eficácia
da estratégia na coordenação descentralizada das unidades GD, mantendo a estabilidade do
sistema e promovendo uma redução significativa nos objetivos operacionais conflitantes, entre
31% a 51% em custos operacionais e 23% a 57% em emissões, aproximadamente, a depender
do nível de reserva de potencia selecionado, em comparação com a abordagem droop resistiva
convencional utilizada como referência.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - SILVIA COSTA FERREIRA - DAT/EENG (Membro)
Interno - RICARDO RODRIGUES MAGALHAES (Membro)
Externo ao Programa - JOAQUIM PAULO DA SILVA - DFI/ICN (Membro)
Externo ao Programa - BRUNO HENRIQUE GROENNER BARBOSA - DAT/EENG (Membro)
Interno - ALESSANDRO TORRES CAMPOS (Suplente)