A Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), campus Foz do Iguaçu, por meio do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação (PGEEC), conclui a implementação de uma estrutura inédita e de alto nível técnico: um laboratório multiplataforma para avaliar estratégias de controle, operação e proteção em microrredes (MRs). O projeto de pesquisa foi financiado pela Itaipu Binacional e contou com a supervisão do Prof. Dr. Adriano Batista Almeida e os mestrandos Samuel Graff Bender e James Allan Garcia da Rocha de Melo.
O projeto iniciou suas atividades em agosto de 2021 e teve duração total de 39 meses. O objetivo e a motivação da construção do laboratório foi desenvolver estudos voltados à integração de Geração Distribuída (GD), proveniente de fontes de energia alternativas, ao sistema elétrico e dispor de uma infraestrutura experimental adequada para o desenvolvimento de pesquisas na área.
“Os resultados experimentais preliminares obtidos com a infraestrutura do laboratório validam sua capacidade de emular, com precisão, diferentes condições de operação de uma microrrede, tanto no modo ilhado quanto no modo conectado à rede. Diante disso, o Laboratório de Microrredes da Unioeste tem potencial para se consolidar como uma referência nacional na área, contribuindo para o avanço da pesquisa e subsidiando a implementação de projetos de microrredes em todo o país”, afirmou o prof. Adriano.
Concepção da ideia
Em 2019, o PGEEC promoveu um seminário com a temática do presente e o futuro das redes inteligentes. O evento contou com a participação de diversos pesquisadores nacionais e internacionais. Em especial o Prof. Dr. Miguel Castilla, da Technical University of Catalonia, na Espanha, que coordena um renomado laboratório de microrredes em seu país. A partir das discussões com o docente, surgiu a proposta de implementar um laboratório similar no campus da Unioeste em Foz do Iguaçu.
Logo, o projeto foi formalizado e enviado para a Itaipu Binacional, por meio da Divisão de Energias Renováveis, cujo superintendente é o engenheiro e ex-aluno da Unioeste Rogério Meneghetti, solicitando recursos para viabilizar o projeto e o alinhamento dos objetivos estratégicos. Submetido o Plano de Gerenciamento, o convênio foi aprovado.
“Foi bem interessante ver como um projeto megacomplexo conseguiu tirar isso do papel e transformar no laboratório que vai ser útil para a universidade. E, para a Itaipu, a grande expectativa é o apoio na formação de profissionais que vão atuar na área de gestão elétrica de microrredes, que é um tema que vai ser bastante necessário no Brasil”, afirmou Meneghetti.
Envolvimento com outras instituições
Desde seu início, as intensas contribuições e trocas de conhecimento com pesquisadores de instituições nacionais e internacionais foram fundamentais para a conclusão do projeto.
O prof. Cassius Rossi de Aguiar da Universidade Tecnológica Federal do Paraná — UTFPR (Toledo), com sua sólida atuação em pesquisas na área, contribuiu significativamente com a orientação de alunos e com o comissionamento dos inversores. O Prof. Clodualdo Venício de Sousa, da Universidade Federal de Itajubá – Unifei (Itabira), cuja experiência em montagem e comissionamento de painéis permitiu a curadoria na especificação dos equipamentos do laboratório.
O Prof. Waner Wodson Aparecido Gonçalves Silva, também da Unifei, auxiliou na implementação dos controles nos Processadores Digitais de Sinais (DSP’s) da Texas Instruments. O docente possui um canal no Youtube com aulas sobre implementação em DSPs, sendo um recurso muito útil para os alunos envolvidos no projeto.
Além disso, os professores Diogo Marujo, da UTFPR (Medianeira), e João Manoel Lenz, da Universidade Federal da Integração Latino-Americana –UNILA, participaram de diversas discussões técnicas e contribuíram com a orientação dos mestrandos.
“Eles estão de parabéns porque conseguiram contornar problemas em tão pouco tempo e com muito esforço. A estrutura que eles têm hoje é moderna e atende as necessidades de estudos na área de microrredes, que vão desde gerações alternativas, controle de fluxo de potência, implementação de outras partes mais voltadas para a computação, algoritmos para gerenciamento de potência e implementações de redes neurais. O laboratório conseguiu atingir um nível que permite ter ambientes físicos para tentar implementar os estudos e sair além da simulação.” Parabenizou o prof. Waner, da Unifei.
Ele também enfatizou o diferencial da Unioeste de possuir um laboratório onde os alunos possam colocar seus conhecimentos na prática: “Com esse tipo de laboratório, o aluno de graduação tem uma chance de se capacitar e se formar melhor, porque temos uma escassez de profissionais que possuem um conhecimento prático e habilidades de controlar esses tipos de equipamentos”, explicou.
O professor Cassius Rossi de Aguiar da UTFPR — Toledo, mencionou a finalidade de desenvolver um laboratório desse porte: “foi bastante atrativo porque viabilizou algo que era muito importante para o programa. O desenvolvimento de uma microrrede experimental, ou seja, aquilo que não está dentro de um simulador apenas, mas a construção de testes práticos com isso.”
Desenvolvimento de habilidades
Devido à complexidade do projeto, foi necessário aperfeiçoar habilidades na prática para que o laboratório funcione como esperado. Segundo o mestrando e bolsista James Allan Garcia da Rocha de Melo, o projeto teve um caráter multidisciplinar:
“A gente precisou aprender um pouco de tudo para fazer o sistema funcionar de ponta a ponta: projeto eletrônico, soldagem, linguagens de programação, softwares específicos para controle de equipamentos, sistemas de potência, teoria de microrredes, entre outros. Isso nos obriga a sair da zona de conforto e buscar constantemente novos conhecimentos”, relatou.
Além disso, a experiência adquirida será essencial para se destacar no mercado de trabalho e permitir a atuação em diversas áreas.
“Além da formação acadêmica, o laboratório me deu uma perspectiva muito concreta de futuro. Hoje eu consigo enxergar possibilidades reais de trabalho na área, seja na indústria, em centros de pesquisa ou até fora do país, justamente por conta da bagagem técnica que fui construindo aqui”, afirmou.
Samuel Graff Bender, mestrando e bolsista do projeto, comentou sobre a importância de lidar com os desafios da engenharia e contar com o apoio de grandes profissionais da área para atingir a capacitação de sua formação acadêmica.
“Além da troca de conhecimentos com profissionais da indústria, especialmente os professores Waner e Cassius, tive a oportunidade de enfrentar desafios reais da engenharia que contribuíram para o desenvolvimento de competências multidisciplinares e foco na resolução de problemas.”, destacou.
Espaço de Ensino
A infraestrutura do laboratório já é usada como espaço de ensino para disciplinas de graduação, reforçando o aprendizado na prática de futuros engenheiros.
“O desenvolvimento do Laboratório de Microrredes da Unioeste representa uma contribuição relevante para a pesquisa e para a formação de recursos humanos em engenharia. Ao oferecer um ambiente experimental flexível e controlável, o laboratório permite o estudo aprofundado de estratégias de controle e operação de microrredes, ao mesmo tempo em que proporciona experiências práticas aos estudantes”, afirmou o prof. Adriano Almeida.
Bruna Zanon, estudante do 5° ano de Engenharia Elétrica da Unioeste, realizou algumas atividades práticas no laboratório enquanto cursava a disciplina de Eletrônica de Potência.
“Tivemos contato com vários dispositivos que são utilizados no dia a dia da engenharia como fontes alternadas, fontes contínuas e até mesmo o projeto do inversor que foi montado pelo professor e por um aluno do mestrado. O estudo de microrredes está em alta na sociedade e pudemos ter contato com algo que já está inserido no mercado de trabalho”, informou.
O estudante de Engenharia Elétrica Luiz Eduardo Dinca também cursou a mesma disciplina e revelou a experiência de aprender conceitos da engenharia na prática.
“O laboratório foi bastante proveitoso porque é uma das poucas matérias que temos um grande contato com a parte prática, tornando o processo de aprendizagem bem mais dinâmico e interessante”, afirmou.
Victor Hugo Barbieri, aluno do mesmo curso, revelou que está desenvolvendo a implementação da comunicação entre os painéis presentes no laboratório.
“Nenhuma informação entre os painéis é trocada. Estou trabalhando exatamente nisso, os métodos para poder fazer essas comunicações”, afirmou.
Texto: Mohammad Ali Fayad
Fonte: Unioeste
