O sistema elétrico dos EUA está se adaptando a uma nova onda de recursos energéticos distribuídos, como painéis solares e armazenamento de energia. Alguns deles trabalham juntos em redes localizadas conhecidas como microgrids - quase 2, 000 estão agora em operação ou planejados em todo o país, de acordo com uma estimativa.

Premiado por sua flexibilidade, as microrredes podem funcionar em modo "ilha" ou se conectar à rede principal. Embora as microrredes possam aumentar potencialmente a confiabilidade, o sistema elétrico atual precisa ser atualizado para sincronizar com eles adequadamente.

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) estudam o impacto das microrredes e analisam maneiras de assimilá-las sem problemas dentro do sistema elétrico maior. Parte deste trabalho se concentra no sistema de distribuição - a última etapa da jornada da eletricidade da fonte de energia à tomada.

"Tradicionalmente, sistemas de distribuição têm operado como redes passivas, com fluxo de energia unilateral de fontes de energia em massa para clientes individuais, "diz Ning Kang, um cientista da divisão de Sistemas de Energia da Argonne, que trabalha na interconexão de microrrede, integração e estratégias de controle com o colega e Engenheiro de Distribuição Principal Ravindra Singh.

"Mas uma microrrede - com seus próprios recursos de energia distribuída, como painéis solares - agora podem injetar energia de volta na rede. Se esse fluxo de energia não for gerenciado adequadamente, pode interromper os sistemas de proteção e outros aspectos da rede de distribuição. "

Novas estratégias são necessárias para capitalizar esse poder adicional, evitando problemas. Aqui estão quatro recomendações, com base em resultados de pesquisas anteriores e na análise de Kang e Singh:

Defina a geração de microrredes dentro do mercado de energia

As microrredes precisam de uma maneira estruturada de vender sua energia de volta à rede. Uma maneira seria definir pools de microgrids que podem operar entre si e com a rede maior; outra seria a criação de contratos de compra de energia entre diferentes microrredes. Em qualquer cenário, regras de despacho precisam ser definidas para que as microrredes enviem energia para o lugar certo na hora certa.

Atualizar sistemas de proteção de distribuição

Dispositivos que protegem o sistema de distribuição de corrente excessiva são normalmente configurados para servir a uma rede legada com fluxo de energia unilateral. O sistema de distribuição deve implantar um mecanismo de atualização de configuração em tempo real para todos os seus dispositivos de proteção para evitar possíveis problemas.

Melhore o monitoramento da qualidade da energia

Nossos dispositivos eletrônicos em proliferação podem ser sensíveis a variações na qualidade da energia. A integração de microrredes em grande escala exigirá sistemas de monitoramento online que forneçam dados de alta resolução sobre voltagem e qualidade de energia. Em certos pontos do sistema de distribuição, pode fazer sentido adicionar sensores e ferramentas analíticas que podem ajudar a avaliar e resolver quaisquer problemas.

Crie controles melhores

Cada vez mais, os operadores da rede usam a operação do sistema de distribuição e software de controle para monitorar e diagnosticar problemas na rede e fazer ajustes imediatos para garantir a confiabilidade, operação eficiente da rede. Esses sistemas usam aplicativos, assim como um smartphone faz, para lidar com uma série de tarefas. Alguns dos aplicativos requerem atualizações para lidar com um mundo com um número crescente de microrredes.