O Núcleo de Sistemas Elétricos e Eletrônica de Potência está composto por 8 pesquisadores principais, todos do Programa de Engenharia Elétrica da COPPE/UFRJ, cobrindo as áreas de Sistemas de Potência e Eletrônica de Potência.
O objetivo básico do projeto é o de desenvovler novas técnicas de transmissão de energia elétrica levando em conta as aplicações dos dispositivos de eletrônica de potência de controle de fluxo de potência e qualidade de energia.

Equipe

Carlos Manuel de Jesus Cruz de Medeiros Portela;
Edson Hirokazu Watanabe;
Richard Magdalena Stephan;
Sandoval Carneiro Junior;
Alquindar de Souza Pedroso;
Mauricio Aredes;
Antônio Carlos Ferreira;
Luís Guilherme Barbosa Rolim;
Walter Issamu Suemitsu.

O foco e a articulação das pesquisas propostas

O desenvolvimento do primeiro sub-projeto será feito com articulação tal que as metodologias de otimização de redes elétricas levem em consideração as novas formas ativas de compensação de reativos e os novos dispositivos de eletrônica de potência a serem estudados e desenvolvidos no Sub-projeto-2.
As metodologias de cálculo e simulação de transitórios eletromagnéticos, do Sub-projeto-3 serão fundamentais para o desenvolvimento de estudos simulados de redes do Sub-projeto 1 e equipamentos de eletrônica de potência do Sub-projeto-2.
Os três primeiros sub-projetos são perfeitamente complementares e necessários para o desenvolvimento de um projeto coerente de um sistema elétrico moderno.
O Sub-projeto-4 propõe-se a estudar um sistema elétrico especial, de pequeno porte, em termos de potência, mas que reúne várias característica de um sistema de grande porte, além de se tratar de um transmissão à freqüência variável. Desta forma, este sub-projeto envolve todos os componentes dos três primeiros sub-projetos além de exigir mais alguns detalhes especiais, tais como técnicas de acionamento e conversores com minimização de harmônicos.

Os avanços científicos ou tecnológicos decorrentes dos resultados esperados

Apresenta-se a seguir os principais avanços científicos ou tecnológicos decorrentes dos resultados esperados:

•  Metodologias de otimização, e programas computacionais correspondentes, para troncos de transmissão a muito longa distância (com mais de 1500 km) em corrente alternada.
•  Metodologias para estudo e otimização de sistemas de potência de grande porte, considerando diversos graus de liberdade, quanto a critérios e opções, e analisando, exemplificativa, comparativamente, e em especial, concepções não convencionais de sistemas de transmissão, e fazendo a devida conjugação e possível generalização das metodologias desenvolvidas anteriormente, dentro da mesma linha de pesquisa e de linhas correlatas.

SUB-PROJETO 3 - Desenvolvimento e Aplicação de Metodologias de Cálculo e Simulação de Transitórios Eletromagnéticos em Sistemas Elétricos

A seguir são apresentados os principais objetivos do sub-projeto-3.

• Desenvolvimento de estudos de transitórios eletromagnéticos em linhas de transmissão muito longas, como é o caso das alternativas em estudo para a transmissão de grandes blocos de energia a partir de aproveitamentos hidroelétricos na Amazônia. Os modelos a serem desenvolvidos serão de fundamental importância para os estudos do Sub-projeto 1.
• Desenvolvimento de equivalentes de ordem reduzida para sistemas elétricos durante transitórios eletromagnéticos. Este assunto tem sido estudado há bastante tempo, seja do ponto de vista estático, seja do ponto de vista dinâmico. Aqui pretende-se desenvolver tais equivalentes para o caso de estudos de transitórios eletromagnéticos de sistemas de grandes dimensões, sem a necessidade de se detalhar todo o sistema, com consequente economia de tempo e requisitos de memória dos computadores. Além de sua utilização potencial nos estudos dos Sub-projeto 1 e 2, os equivalentes servirão de base à tentativa de se conseguir simular sistemas de grande porte em tempo real.

•  Desenvolvimento de metodologia de projeto de sistema de transmissão de energia a tensão e freqüência variáveis, para alimentação de motores submarinos de produção de petróleo. O presente projeto de pesquisa está orientado para uma investigação detalhada dos inúmeros aspectos técnicos presentes na transmissão e uso de potência à freqüência variável, e a distâncias superiores àquelas encontradas numa aplicação industrial convencional, com vistas ao estabelecimento de modelos para os motores BCS (Bombeamento Centrífugo Submarino) e conversores para simulação e análise.
•  Desenvolvimento de técnica de controle de fluxo de potência, de forma a controlar a velocidade do motor de BCS à longa distância, e mais a frente controlar o fluxo de fluido sendo bombeado pelo sistema. Vale lembrar que as características de bombeamento são muito diferentes nos casos petróleo e gás.