Os sistemas de energia e as redes de comunicação são cada vez mais interdependentes, o que pode afetar os tempos de resposta e recuperação quando ocorrem problemas.

A rede inteligente de hoje envolve componentes que se comunicam, enviando sinais por redes de comunicação para manter o fluxo de energia de maneira uniforme e eficiente. Mas o que acontece quando a "conversa" fica quieta?

Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e do Instituto de Tecnologia de Illinois explorou recentemente a literatura sobre esta ligação entre o sistema de energia e suas redes de comunicação, descobrindo que muitos estudos não consideram adequadamente a natureza bidirecional dessa relação e seu impacto na resiliência da rede. Seu papel, "Resiliência da Rede de Energia Elétrica com Interdependências entre Redes de Energia e Comunicação - Uma Revisão, "foi publicado recentemente na IET Smart Grid, um jornal da Instituição de Engenharia e Tecnologia.

Cientistas e operadores de rede usam modelos de computador para entender e planejar como eventos como tempestades ou falhas de equipamentos afetarão a rede elétrica. Mas quando os autores do estudo analisaram os relatórios de campo de interrupções reais, eles encontraram complexidades que a maioria dos estudos não estava captando.

"Existem algumas lacunas entre o que estamos modelando atualmente e o que precisamos modelar, "disse Bo Chen, um cientista de sistemas de energia Argonne e um co-autor do artigo. "Precisamos incorporar melhor as interdependências de comunicação em nossos métodos existentes." Além de Chen, Xin Liu e Dong Jin do Instituto de Tecnologia de Illinois e Chen Chen da Argonne foram os autores do estudo.

A conexão entre as redes de comunicação e a rede elétrica se concretiza de várias maneiras. Um poste que leva eletricidade para as casas também pode transportar sinais de redes de sensores para controle e geração de relatórios de dados. Os centros de operações de grade precisam de redes de comunicação para monitorar as condições e detectar problemas.

Muitos estudos consideraram o efeito de uma falha de rede no sistema de energia, mas não tanto ao contrário. Durante a temporada de furacões da Flórida em 2004, por exemplo, uma falha no sistema de distribuição comprometeu o serviço de telefone celular, o que tornava mais difícil para as concessionárias despachar com eficiência as equipes de reparos.

Outro potencial ponto cego de planejamento, Chen disse, é a duração da bateria para dispositivos de comunicação. Se a energia acabar, por quanto tempo suas baterias de reserva funcionarão, e eles têm capacidade suficiente? A modelagem certa pode fornecer soluções de planejamento que respondem por isso, com reparos programados para ocorrer antes que as baterias fiquem sem carga.

"Um tipo de dispositivo que é realmente importante para o controle do sistema de distribuição e restauração do sistema de energia são os disjuntores nas subestações que podem isolar uma área de falha ou energizar alimentadores de distribuição, "Disse Chen." Essas subestações vêm com baterias de reserva que podem durar horas, mas eles precisam ser restaurados antes que a bateria acabe para evitar falhas em cascata. "

Modelar esses tipos de complexidades pode ser desafiador, é por isso que a maioria dos estudos ainda não os levou totalmente em consideração, Chen disse. O trabalho futuro se concentrará na modelagem do papel que as redes de comunicação desempenham no processo de restauração de energia após desastres naturais. Conforme esses modelos amadurecem, eles também podem ser estendidos para incluir veículos elétricos, geradores de backup móveis e outros recursos distribuídos que estão se tornando mais comuns.

"Os sistemas de energia e as redes de comunicação estão se tornando cada vez mais acoplados à medida que a rede se moderniza, "Disse Chen." Precisamos considerar todos os aspectos dessa ligação para garantir uma estabilidade, rede elétrica resiliente. "