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Coordenador: Walbermark Marques dos Santos

Descrição: Atualmente a eletrônica de potência está inserida em quase todo processo produtivo ou bem de consumo da vida moderna. Conversores eletrônicos de baixa, média ou alta potência, podem ser encontrados desde aparelhos celulares, televisores, fontes de computadores, sistemas para acionamento de motores elétricos e até em grandes sistemas de transmissão e/ou geração de energia elétrica. Além da potência desses conversores, características como topologia, modulação, perdas, quantidade de níveis, quantidade de portas (entradas/saídas), tipos de acoplamento (forma de interligação principal entre fontes e cargas), são fatores que tornam um conversor mais ou menos adequado para ser utilizado em uma determinada situação. Retornando à história do avanço da eletrônica de potência, em meados dos anos 50, foi introduzido o conceito de transformador de estado sólido, ou em inglês SST (Solid State Transformer). Conceitualmente um SST é um equipamento, formado por um conjunto de semicondutores de alta potência, transformadores convencionais de média e/ou alta frequência e circuitos de controle, usado para favorecer um controle flexível no que diz respeito ao fluxo de potência para redes de distribuição de energia. O SST pode atuar nos níveis de tensão de uma rede em corrente alternada (ca), trabalhando como um ?transformador de tap variável? convencional, e também oferecer várias vantagens adicionais como: ? Bidirecionalidade de potência; ? Atuação ativa nas características de potência (tais como níveis de tensão e frequência); ? Contribuir para melhorar a qualidade da energia elétrica; ? Fornecer um roteamento eficiente de energia elétrica e auxiliar o blackstart do sistema; ? Ter capacidade de acomodar sistemas acumuladores de energia e servir como UPS.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Coordenador / Bartolomeu Ferreira dos Santos Júnior – Integrante / Denizar Cruz Martins – Integrante / Silvangela Lilian Da Silva Lima Barcelos – Integrante / Lucas Frizera Encarnação – Integrante / Adriano Fazolo Nardoto – Integrante.

Situação: Em andamento (2017 – Atual)

Coordenador: Oureste Elias Batista

Descrição: Identificar e localizar faltas rápida e corretamente é uma das premissas para a operação econômica e confiável dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP). Assim a operação dos Sistemas de Proteção visa restabelecer o fornecimento de energia elétrica em tempo compatível com as exigências do conjunto de consumidores afetados pela interrupção ou a identificação de defeitos latentes que podem vir a comprometer a integridade do sistema e a segurança da população.A eficiência operacional no setor elétrico, no entanto, é um grande desafio, dadas as inúmeras modificações ocorridas nas últimas décadas. A disseminação de cargas sensíveis e não-lineares, a regulação criteriosa sobre qualidade de energia e, principalmente, a penetração de Geração Distribuída (GD) nos sistemas de distribuição demandam novos estudos para a readequação dos sistemas de controle, comunicação e proteção, a fim de realinhar a operação aos novos cenários. Estes fatos têm colaborado para o recente surgimento de novos conceitos de operação, como apontado nas discussões sobre as Redes Inteligentes (Smart Grids) e Microrredes (Microgrids), que remetem a um maior investimento em infraestrutura de suporte, principalmente na parte de telecomunicações.A utilização de IEDs (Intelligent Electronic Devices), como os relés digitais, e o vertiginoso processo de digitalização dos SEP no Brasil e ao redor do mundo abrem espaço para o desenvolvimento de soluções modernas e mitigação de problemas antes insolúveis. Nesta direção, este projeto de pesquisa se posiciona como difusor das práticas de Proteção Digital, bem como motivador para o desenvolvimento de técnicas avançadas e investigação de novos problemas. Sempre buscando ampliar a fronteira do conhecimento.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Integrante / Oureste Elias Batista – Coordenador.

Situação: Concluído.

Coordenador: Jussara Farias Fardin

Descrição: Neste projeto serão identificadas fontes potenciais de energia elétrica, a partir do aproveitamento dos diversos processos que se desenvolvem na locomotiva, definindo o caráter híbrido da matriz energética da locomotiva. Também serão analisados sistemas de reutilização da energia, incluindo acumuladores de energia geometricamente adaptados a espaços livres das locomotivas e aplicadas técnicas de eficiência energética para garantir o correto aproveitamento da energia.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Integrante / Augusto César Rueda Medina – Integrante / Jussara Farias Fardin – Coordenador / Vinicius Secchin de Melo – Integrante / Domingos Sávio Lyrio Simonetti – Integrante / Jose Luiz Borba – Integrante.

Situação: Concluído.

Coordenador: Antonio Carlos Gagno Junior

Descrição: Desenvolver um equipamento de baixo custo para monitoração on line de motores elétricos com acionamento direto e identificação de falhas através da assinatura de corrente.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Integrante / Helder Roberto de Oliveira Rocha – Integrante / Jair Adriano Lima Silva – Integrante / Antonio Carlos Gagno Junior – Coordenador.

Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo – Auxílio financeiro.

Situação: Concluído.

Coordenador: Walbermark Marques dos Santos

Descrição: Este projeto aborda o desenvolvimento de estratégias de controle preditivo baseado em modelo(MPC) e inércia virtual para aplicação em transformadores de estado sólido.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Coordenador / Adriano Fazolo Nardoto – Integrante.

Situação: Em andamento (2023 – Atual)

Coordenador: Walbermark Marques dos Santos

Descrição: A difusão e aceitação dos veículos elétricos vem avançando em várias etapas, entre elas a confiança por parte do usuário. os conversores utilizados embarcados nos veiculos estão sujeitos a diversas condições de operação,como variação de temperaturas, alteração dos valores dos componentes, etc. Desta maneira este projeto visa desenvolver uma metodologia para projetar um conversor otimizado, considerando além das perdas e volume a variação dos componentes do mesmo.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Coordenador / André Luiz Silva Crivellari – Integrante.

Situação: Em andamento (2023 – Atual)

Coordenador: Walbermark Marques dos Santos

Descrição: Os sistemas de Inductive Power Transfer (IPT) são destinados a aplicações como o carregamento de veículos elétricos. No entanto, nessas aplicações, o alinhamento preciso entre as bobinas transmissora e receptora pode ser difícil de alcançar, resultando frequentemente em baixo acoplamento entre as bobinas primária e secundária. Esse desalinhamento reduz a capacidade de potência e a eficiência do sistema. Para lidar com esse problema, é proposta uma configuração com três primários e um único secundário, utilizando a topologia de compensação LCC–LCC, com o objetivo de melhorar o acoplamento e proporcionar maior flexibilidade operacional. Essa configuração oferece robustez a desalinhamentos e vantagens como maior precisão do campo magnético, redução da corrente de pico por bobina, aumento do potencial de otimização e redução dos esforços de tensão e corrente nos componentes de compensação do primário. Entretanto, a presença de três primários introduz desafios relacionados à identificação da potência ótima a ser transferida por cada primário.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Coordenador / MACKLYSTER LANUCY SCHERRE STOFEL DE LACERDA – Integrante.

Situação: Em andamento (2023 – Atual)

Coordenador: Lucas Frizera Encarnação

Descrição: Com a modernização das redes de energia e a disseminação da geração distribuída, o controle da qualidade da energia elétrica tornou-se crucial. Os transformadores convencionais (LFT) são os principais elementos das redes elétricas, mas, embora robustos, são passivos e não contribuem para o controle da qualidade de energia (por exemplo, filtragem de harmônicas, controle de tensão). O transformador de estado sólido (SST) surge como uma alternativa multifuncional e eficiente, mas com custo elevado e menor confiabilidade. Propõe-se integrar ambas as tecnologias, inserindo o SST na baixa tensão do LFT, para regular a tensão, processar parte da potência, compensar reativos e mitigar harmônicos. A pesquisa visa analisar uma arquitetura de transformador de estado sólido híbrido (HSST) em topologia IPOS, avaliando sua operacionalidade e multifuncionalidade em condições adversas. A metodologia inclui uma revisão bibliográfica das arquiteturas de HSST e técnicas de controle, focando na aplicação do controle preditivo ao HSST para agregar multifunções com eficiência.

Integrantes: Walbermark Marques dos Santos – Integrante / Lucas Frizera Encarnação – Coordenador / Fádua Cozac Gonçalves Del Piero – Integrante.

Situação: Em andamento (2024 – Atual)

Coordenador: Domingos Sávio Lyrio Simonetti

Descrição: Obter um modelo elétrico representativo do comportamento em baixa freqüência (<1kHz), de supercondutores empregados como limitadores de corrente do tipos resistivo, para uso em simulação, em especial usando a cerâmica supercondutora YBa2Cu307+x.

Integrantes: Tiara Rodrigues Smarssaro de Freitas – Integrante / Domingos Sávio Lyrio Simonetti – Coordenador / Heitor Favoreto Henrique – Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.

Situação: Concluído

Coordenardor: Domingos Sávio Lyrio Simonetti 

Descrição: PROGRAMA CNPq/FAPES DE APOIO A NÚCLEOS DE EXCELÊNCIA – PRONEX 2009 PROCESSO Nº 48508675/2009 O projeto propõe analisar e apresentar estruturas que apresentem uma maior robustez à afundamentos de tensão em geradores eólicos. Uma das vertentes contemplará o estudo analítico, por simulação, e posterior implementação a nível laboratorial, de um dispositivo para amortecimento da corrente transitória de alto valor que surge no circuito de rotor do GIRB com dupla alimentação quando ocorre um afundamento de tensão. Atualmente são empregados resistores que são introduzidos em paralelo de forma absorver o excesso de corrente gerado. Propõe-se melhorar a solução existente com a utilização de um dispositivo que também contenha supercondutores. A outra vertente contemplará o estudo analítico, por simulação, e posterior implementação a nível laboratorial, de topologias de retificação CA-CC de adaptação da potência disponibilizada pelo gerador síncrono a ímãs permanentes (GSIP) ao barramento CC, barramento este que está conectado às cargas CA por um circuito inversor. Pretende-se verificar qual topologia CA-CC melhor se adéqua tanto à operação normal do conjunto como a situações de AMT, e com melhor relação simplicidade-custo-benefício.

Integrantes: Tiara Rodrigues Smarssaro de Freitas – Integrante / Paulo José Mello Menegáz – Integrante / Domingos Sávio Lyrio Simonetti – Coordenador / Jussara Farias Fardin – Integrante / Marcus Tadeu d’Azeredo Orlando – Integrante / Selênio Rocha Silva – Integrante / Flávio Duarte Couto Oliveira – Integrante / Flávio Barcelos Braz da Silva – Integrante.

Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro / Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo – Auxílio financeiro.

Situação: Concluído