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SIMCASIMulador de CArgas

Sumário:
É um ambiente de simulação de instalações de consumo de energia eléctrica (EE) e uma ferramentea informática importante de apoio a um suporte integrado para a realização de auditorias de energia eléctrica. A sua utilização vai desde o ensaio e simulação de medidas de racionalização, antes da sua implementação na instalação real, até à aferição de controladores de ponta comercialmente disponíveis. A capacidade de produção de relatórios facilita a execução de estudos de viabilidade económica quer de ensaios de desvios de consumo quer da implementação de controlo de ponta nas instalações. 

Esta versatilidade está sustentada nos quatro módulos do simulador: SIMCUTIL, SIMDESV, CONTROLADOR e SIMCOPOT. O módulo SIMCUTIL é essencialmente para programar a instalação que vai ser simulada principalmente os padrões de consumo das instalação em geral e das cargas que foram individualizadas para sofrerem acções de controlo. A parametrização do regime de funcionamento das cargas pode ser manual ou automática. Manual é feita através do editor de regimes de funcionamento o que pode ser fastidioso se usarmos uma resolução de tempo pequena e o funcionamento das cargas for muito variado com o tempo. A recolha automática dos padrões de consumo pode ser feita se forem usados aparelhos de auditora com capacidade de registo não volátil dos dados de consumo da instalação e/ou das cargas individuais e com capacidade para comunicar via porto série com um PC. Além da programação da instalação permite os ciclos horários para posteriormente calcualr os consumos de energia de uma forma desagregada pelos diversos períodos horário previsto no sistema tarifário português. 

O módulo CONTROLADOR permite uma interação directa entre a instalção simulada e um controlador de ponta, através de uma carta de E/S digitais, enviando-lhe informação sobre os consumos da instalação e recebendo informação sobre o estado ligado/desligado das cargas. Posteriormente à simulação em tempo real pode-se proceder a uma análise"off-line" da simulação, onde fica à disposição do utilizador diversa informação que lhe permite avaliar o desempenho do controlador. 

O módulo SIMCOPOT, além da simulação da instalação faz também a simulação do controlador através da escolha do algoritmo de controlo. Devido à capacidade de alteração das características do algoritmo de controlo através de parametrização disponível, torna este módulo também uma ferramenta de apoio ao desenvolvimento e teste de algoritmos de controlo de ponta.Por outro lado a informação sobre consumos e valor da potência tomada que este módulo disponibiliza após simulação permite fazer estudos de análise económica prévios sobre a viabilidade da implementação de controlo de potência na instalação, antes da compra e instalação do equipamento. 

O SIMDESV é vocacionado para ensaios de desvios de consumos e cortes de pontas. Esses ensaios são feitos através da manipulação dos padrões de consumo das cargas pertencentes à instalação, com repercussões directas no diagrama global da instalação. 

A análise de coincidência de pontas que é possível fazer tanto no módulo SIMCUTIL como no SIMDESV e ainda a possibilidade de visualizar sob a forma gráfica os regimes de funcionamento da instalação e das cargas sob controlo, permitem detectar mais facilmente oportunidades de racionalização do uso da electricidade que conduzem a uma redução dos encargos com a factura da energia.

(Começou por ser um simulador de cargas (SIMCA) de uma instalação com capacidade de interactuar com um controlador de ponta através de uma carta de I/O (1988). Destinava-se a fazer os teste de um protótipo de um controlador que estava a ser desenvolvido. Logo de início lhe foi adicionado um módulo que permitia simular também o controlador de ponta (o SIMCOPOT) o que permitiu aperfeiçoar o algoritmo de controlo que foi depois implementado no protótipo do controlador de ponta. Mais tarde este módulo viria a permitir ao utilizador construir o algoritmo de controlo sem ter necessidade de alterar o código fonte (projecto LABSIMCA). Inicialmente a parametrização era toda manual incluisé os pardrões de consumo das cargas ....... ACESA -- SIMCUTIL + SIMDESV Módulo de análise económica ....) 

Período de realização:
Ano lectivo 1988/89
Publicaçações a que deu origem:
"Maximum Demand Control: A Survey and Comparative Evaluation of Different Methods", Humberto Jorge, A. Martins, Alvaro Gomes; IEEE Trans. on Power Systems, vol. PWRS-8, nº3, 1993.

"Auditorias de Energia Eléctrica - uma Solução Integrada", Álvaro Gomes, Humberto Jorge, Luís Neves, A. G. Martins, Actas das 3as Jornadas Hispano-Lusas de Inginería Eléctrica, 1-3 Julio 1993, Barcelona, Espanha.

"Controlo de Ponta baseado em Autómato Programável Industrial"; Humberto Jorge, A. Gomes Martins, Luis Mendes, A. Casimiro Batista; Actas do ELAB 93;

"A PC-Based Simulation Package for Supporting End-Use Demand Side Management Strategies", A. Gomes Martins, H. Jorge, J. Mota, R. Parracho e A. Agomes; IEEE Trans. on Power Systems, vol. PWRS-6, nº3, 1991. 

"Melhoria do Desempenho de um Controlador de Ponta - Um caso de estudo"; H. Jorge, A. Gomes Martins e A. gomes; ENDIEL, 1991. 

"Controlo de Ponta: Simulação, Análise de Desempenho e Melhoramento Funcional de Algoritmos"; A. Gomes Martins, H. Jorge e A. Gomes; Actas das 2as Jornadas Luso-Espanholas de Engenharia Eléctrica, 2-5 Julho 1991, Coimbra, Portugal. 

Local de desenvolvimento:
Laboratório de Gestão de Energia (LGE)DEEFCTUC
Entidade financiadora: 
Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE)
Orientação/Coordenação:
Prof. A. Gomes Martins
Alunos:
João Mota

Roberto Parracho

Download do software (plataforma dos)

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