2025
A Eletricidade como Vetor Energético
Nome: A Eletricidade como Vetor Energético
Cód.: EME10369M
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Engenharia Eletrotécnica
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português, Inglês
Regime de Frequência: Presencial
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
Energia Elétrica, nomeadamente nas áreas da Produção, Transformação e Transporte.
Deverá ainda adquirir conhecimentos de forma a saber utilizar diagramas de carga e calcular trânsitos de potência.
Pretende-se que o aluno identifique os diferentes problemas associados à qualidade de energia elétrica.
- O aluno deverá adquirir/ consolidar conhecimentos na área dos sistemas inteligentes de controlo e supervisão. Neste âmbito o aluno aprofundará ferramentas de aquisição e processamento de sinais elétricos (instrumentação virtual - LabView) assim como ferramentas de Controlo e Supervisão (sistemas SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition).
Estas ferramentas permitem a interação futura com sistemas de controlo avançados (ex: concentração solar), supervisão SCADA de processos industriais (ex: biomassa) e controlo inteligente de fluxos de eletricidade (ex: smart grids - eficiência energética).
Deverá ainda adquirir conhecimentos de forma a saber utilizar diagramas de carga e calcular trânsitos de potência.
Pretende-se que o aluno identifique os diferentes problemas associados à qualidade de energia elétrica.
- O aluno deverá adquirir/ consolidar conhecimentos na área dos sistemas inteligentes de controlo e supervisão. Neste âmbito o aluno aprofundará ferramentas de aquisição e processamento de sinais elétricos (instrumentação virtual - LabView) assim como ferramentas de Controlo e Supervisão (sistemas SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition).
Estas ferramentas permitem a interação futura com sistemas de controlo avançados (ex: concentração solar), supervisão SCADA de processos industriais (ex: biomassa) e controlo inteligente de fluxos de eletricidade (ex: smart grids - eficiência energética).
Conteúdos Programáticos
1. Redes Elétricas
Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica. O sector de energia elétrica. Os sistemas de produção de energia elétrica. Transformadores de potência. Componentes. Circuitos equivalentes.
Linhas de transmissão. Componentes constituintes e características operacionais.
Diagramas de carga. Cálculo de trânsito de potências.
Qualidade de energia. Classes de qualidade de serviço. Qualidade da energia - Normas. Principais distúrbios na qualidade de energia. Medição da qualidade de energia.
2. Sistemas Inteligentes de Controlo e Supervisão
Sensores industriais. Aquisição e Processamento de Sinais: tecnologias NI - LabView e PLC Siemens-Simatic.
O Controlo de Sistemas - feedforward e feedback. Projecto de sistemas automáticos com GRAFCET.
Projeto e implementação de sistemas automáticos com Autómatos Programáveis PLC -Programmable Logic Controller.
Projecto e implementação de sistemas SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) com Siemens WinCC.
Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica. O sector de energia elétrica. Os sistemas de produção de energia elétrica. Transformadores de potência. Componentes. Circuitos equivalentes.
Linhas de transmissão. Componentes constituintes e características operacionais.
Diagramas de carga. Cálculo de trânsito de potências.
Qualidade de energia. Classes de qualidade de serviço. Qualidade da energia - Normas. Principais distúrbios na qualidade de energia. Medição da qualidade de energia.
2. Sistemas Inteligentes de Controlo e Supervisão
Sensores industriais. Aquisição e Processamento de Sinais: tecnologias NI - LabView e PLC Siemens-Simatic.
O Controlo de Sistemas - feedforward e feedback. Projecto de sistemas automáticos com GRAFCET.
Projeto e implementação de sistemas automáticos com Autómatos Programáveis PLC -Programmable Logic Controller.
Projecto e implementação de sistemas SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) com Siemens WinCC.
Métodos de Ensino
- Aulas presenciais teórico-práticas
O ensino é baseado em aulas teórico-práticas. Procura-se uma aprendizagem ativa que estimule o aluno a pesquisar os diversos temas que são abordados nesta disciplina.
Paralelamente aos problemas resolvidos em aula, são implementados trabalhos de simulação/ experimentação, que permitem ao aluno sedimentar os novos conhecimentos adquiridos e identificar/ conhecer a tecnologia industrial correspondente.
O ensino é baseado em aulas teórico-práticas. Procura-se uma aprendizagem ativa que estimule o aluno a pesquisar os diversos temas que são abordados nesta disciplina.
Paralelamente aos problemas resolvidos em aula, são implementados trabalhos de simulação/ experimentação, que permitem ao aluno sedimentar os novos conhecimentos adquiridos e identificar/ conhecer a tecnologia industrial correspondente.
Avaliação
Metodologia e critérios de avaliação:
Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].
A avaliação consta de:
- [P1], [P2] Projetos (50%).
AVALIAÇÃO CONTÍNUA:
[NF] Nota final: NF = P1×0.50 + P2×0.50
Se NF> 9.5 ^ P1> 9.5 ^ P2> 9.5: Aprovado
AVALIAÇÃO FINAL:
[NF] Nota final: NF = P1×0.50 + P1×0.50
Se NF> 9.5 ^ P1> 9.5 ^ P2> 9.5: Aprovado
Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].
A avaliação consta de:
- [P1], [P2] Projetos (50%).
AVALIAÇÃO CONTÍNUA:
[NF] Nota final: NF = P1×0.50 + P2×0.50
Se NF> 9.5 ^ P1> 9.5 ^ P2> 9.5: Aprovado
AVALIAÇÃO FINAL:
[NF] Nota final: NF = P1×0.50 + P1×0.50
Se NF> 9.5 ^ P1> 9.5 ^ P2> 9.5: Aprovado
Bibliografia
Weedy, B. Cory, Electric Power Systems, Wiley-Blackwell; 4th Ed, 1998.
Grainger J., W. Stevenson, Power System Analysis, McGraw-Hill, 1994.
Sucena Paiva J., Redes de Energia Eléctrica¸ IST Press, 2. Ed., 2007.
T. Radil, F. Janeiro, P. Ramos, A. Serra, ?An Efficient Approach to Detect and Classify Power Quality Disturbances?, Intl. J. Comp. Math. in Electrical and Electronic Engineering, vol. 27, no. 5, pp. 1178-1191, 2008.
Ogata, K.; Modern Control Engineering, Prentice-Hall International, Inc., 4th Ed., 2002.
Francisco, António; Autómatos Programáveis, ETEP LIDEL-Edições Técnicas, 2. Ed. 2003.
Figueiredo, João; PLC based Structure for Management and Control of Distributed Energy Production Units, in Programmable Logic Controllers. Ed. Luiz Affonso Guedes. In-Teh. Croatia, pp. 161-170. ISBN 978-953-7619-63-3
SIEMENS; Simatic S7-300 ? Ladder Logic (LAD) for S7-300, 2001.
SIEMENS; Simatic WinCC, User Manual
National Instruments; NI LabView for Windows 2000/NT/XP, User Manual
Grainger J., W. Stevenson, Power System Analysis, McGraw-Hill, 1994.
Sucena Paiva J., Redes de Energia Eléctrica¸ IST Press, 2. Ed., 2007.
T. Radil, F. Janeiro, P. Ramos, A. Serra, ?An Efficient Approach to Detect and Classify Power Quality Disturbances?, Intl. J. Comp. Math. in Electrical and Electronic Engineering, vol. 27, no. 5, pp. 1178-1191, 2008.
Ogata, K.; Modern Control Engineering, Prentice-Hall International, Inc., 4th Ed., 2002.
Francisco, António; Autómatos Programáveis, ETEP LIDEL-Edições Técnicas, 2. Ed. 2003.
Figueiredo, João; PLC based Structure for Management and Control of Distributed Energy Production Units, in Programmable Logic Controllers. Ed. Luiz Affonso Guedes. In-Teh. Croatia, pp. 161-170. ISBN 978-953-7619-63-3
SIEMENS; Simatic S7-300 ? Ladder Logic (LAD) for S7-300, 2001.
SIEMENS; Simatic WinCC, User Manual
National Instruments; NI LabView for Windows 2000/NT/XP, User Manual
Equipa Docente
- Frederico José Lapa Grilo [responsável]
Certificações
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