Modelagem de baterias de chumbo-ácido para sistemas de armazenamento de energia aplicáveis junto ao sistema elétrico de potência

• Autor(a) principal: Lima, Yuri Chaves de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE)
• Texto Completo: https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/4254
• topic: armazenamento de energia; baterias; otimização; simulação; sistema elétrico de potência

Sistemas de armazenamento de energia apresentam diferentes formas e configurações, podendo ser da forma elétrica, térmica, de recursos energéticos ou naturais, os quais necessitam de um mecanismo adequado de conversão dessa energia armazenada. Por englobar uma extensa área de aplicações, os estudos das tecnologias de armazenamento de energia ganharam destaque, e seu emprego em conjunto com o sistema elétrico têm se intensificado por tornar o fornecimento de energia elétrica mais confiável, atendendo de maneira mais racional os consumidores. O crescente uso de sistemas de armazenamento de energia por baterias tem impulsionado novas pesquisas por modelos matemáticos representativos do comportamento dinâmico da operação de carga/descargas de baterias, com foco em otimizar seus recursos energéticos. Este trabalho objetiva o estudo e implementação de um modelo matemático utilizando ferramentas computacionais para simular o comportamento de uma bateria de chumbo-ácido tendo em vista a crescente inserção de armazenamento de energia junto a geração distribuída no sistema elétrico. Para tanto, focando-se em baterias de chumbo-ácido, foram pesquisados modelos matemáticos levando em consideração sua complexidade computacional, nível de representatividade do comportamento dinâmico da bateria, e exatidão de resultados. Foi selecionado o modelo Jackey por pautar seu equacionamento em um circuito elétrico visando a influência de parâmetros fundamentais como tensão de circuito aberto, resistência, capacitância, estado de carga da bateria, e temperatura do eletrólito. A partir destas implementações computacionais, como resultado foram obtidas as curvas características da bateria chumbo-ácido, cuja comparação com curvas experimentais apresentou um erro menor que 1%, evidenciando a eficácia do método desenvolvido e implementado.