Eletrónica de Potência
Código
11243
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Stanimir Stoyanov Valtchev
Horas semanais
4
Total de horas
52
Língua de ensino
Português
Objectivos
O objetivo da disciplina é dotar os estudantes dos conhecimentos e ferramentas necessários para compreender e intervir no novo paradigma de processamento e armazenamento da energia elétrica renovável.
Pretende-se também que se compreendam os problemas e as técnicas relacionadas com a operação fiável do sistema de energia eléctrica, assim como os impactes da integração de IGNOREes renováveis na rede.
No final do curso, os estudantes deverão ter desenvolvido competências avançadas nos seguintes tópicos:
- Projecto de instalações fotovoltaicas, com foco principal no paradigma de auto-consumo.
- Requisitos e desafios técnicos relativos à integração de geração distribuída, em particular de origem renovável.
- Estimativa da produção energética da instalações fotovoltaicas e eólicas.
- Organização do sistema eléctrico Português.
- Impacte na fiabilidade da rede da integração de energia eólica.
- Smartgrids e microgrids.
Pré-requisitos
N/A
Conteúdo
Conteúdos programáticos (curso básico e geral):
- Electrónica de potência para sistemas de energia renovável.
- Organização do sistema de energia eléctrica Português.
- Geração distribuída.
- Requisitos técnicos de interligação.
- Sistemas renováveis baseados em energia fotovoltaica: projecto de sistemas autónomos e ligados à rede.
- Regimes de produção: auto-consumo directo, net-metering, pequena produção.
- Sistemas renováveis baseados em energia eólica: tipos de turbinas, controlo de potência, estimativa de energia.
- Impacte da geração eólica na fiabilidade do sistema de energia eléctrica: abordagem estatística.
Conteúdos programáticos (tópicos avançados):
Conversão eficiente de energia: comutação suave, conversores de ressonância, interruptores ressonantes, elementos magnéticos com alto rendimento. Gestão de potência e adaptação de IGNOREes complementares de energia.
Administração eficiente da energia armazenada: gestão da bateria do veículo elétrico, estado-de-carga e estado-de-saúde da bateria.
Recolha de energia: de energia ambiental (não explorada ainda), para alimentar potencia aos equipamentos. Fontes de energia recolhida: térmica, hidráulica, de pressão, de vibrações mecânicas, fotovoltaica, eletromagnética, etc. Transdutores da energia: elétricos, mecânicos, eletrónicos, mistos. O corpo humano e as suas atividades como IGNOREe de energia: andamento, trabalho, respiração, etc. Conversores de potência especializados: mais alto rendimento, mais baixo consume, impedâncias adaptadas, etc.
Transmissão de energia sem fios (sem contacto): energia transferida através de vácuo, agua, ou ar, aplicando campos e não fios: aos níveis altos e baixos de potência (transferência indutiva e capacitiva, autocarros elétricos, dispositivos médicos). Transferência às distâncias largas (campos próximo e distante): ressonância forte, projetos de energia espacial, retenas e transferência pelo feixe direcionado. Rendimento e infraestrutura de carregamento em movimento dos VE. Recolha direta das oscilações eletromagnéticas da luz solar.
Bibliografia
Ned Mohan, Power Electronics and Drives, MNPERE, 2003
Power Electronics, Converters, Applications and Design, N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, Ed.: John Wiley & Sons Inc., 2002
Electrônica de Potência (em tradução), Muhammad H. Rashid, Makron Books do Brasil, S. Paulo, 1999
Eletrónica Industrial (em tradução) C. Lander, McGraw-Hill Brasil, 2002
Gilbert M. Masters, Renewable and Efficient Electric Power Systems, John Wiley & Sons, 2004.
Castro, R., Uma Introdução às Energias Renováveis: Eólica, Fotovoltaica e Mini-Hídrica, IST Press, 2011.
Método de ensino
Aulas teórico-práticas; aulas de seminarios e laboratório.
Método de avaliação
1º Caminho: teste No.1 (30%, mas com nota mínima de 8 val. sendo esse teste eliminatório em não permitir continuar nesse caminho), teste No.2 (45%), 4 relatórios laboratoriais (25% da nota final, sendo esses relatórios obrigatórios para obter frequência);
2º Caminho: 4 relatórios laboratoriais (25% da nota final, sendo esses relatórios obrigatórios para obter frequência), exame de recurso (75%).