Cidades Inteligentes
Edson Ticona Zegarra
Instituto de Computa¸c˜ao, UNICAMP
September 15, 2015
Edson Ticona Zegarra (IC-U...
Cidades Inteligentes
Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 2
Cidades Inteligentes
O projeto European Smart Cities da Universidade Tecnol´ogica de
Viena caracteriza uma cidade intelige...
Smart Grid
Smart grid integra sensoriamento avan¸cado, comunica¸c˜ao e
funcionalidades de controle na opera¸c˜ao da rede d...
Objetivos
Redu¸c˜ao da quantidade e dura¸c˜ao das interrup¸c˜oes el´etricas
Integra¸c˜ao com a genera¸c˜ao de energias ren...
Smart Grid
Fonte: 2014 Smart System Report, U.S. Department of Energy
Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligent...
Conceitos em Smart Grids
O Smart Grid introduz novos conceitos relacionados `as novas
capacidades da rede como:
Gera¸c˜ao ...
Gera¸c˜ao distribuida e almacenamento
Permite a integra¸c˜ao das energias renovaveis no sistema
el´etrico
Se pode usar par...
Monitoramento de falhas e perturba¸c˜oes
A instala¸c˜ao de equipos de monitoramento (Phasor
Measurement Units) em subesta¸...
Electric Vehicle Charging Infrastructure (EVCI)
Carros el´etricos requerem uma rede el´etrica confi´avel e
digitalizada par...
Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging
Edson Ticona Ze...
Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging
Edson Ticona Ze...
Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging
Edson Ticona Ze...
Seguran¸ca da infraestrutura
A seguridade da infraestrutura esta referida `as subesta¸c˜oes,
sobrecargas nas linhas, bater...
Seguran¸ca nas comunica¸c˜oes
Privacidade: A privacidade dos dados trasmitidos pelos
medidores inteligentes ´e escencial p...
Dynamic pricing
O pre¸co da energia varia predecivelmente de acordo com a
hora
O pre¸co da energia ´e incrementado em peri...
OpenADR
Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 17
Dynamic pricing
Fonte: Temple and Ma. Demand Response with Price Certainty
Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Intel...
Gest˜ao da demanda
M´etodos para modificar a demanda da energia para horas de
menor demanda.
Fonte: Temple and Ma. Demand R...
Gest˜ao da demanda
Tanto a gest˜ao da demanda quanto o dynamic pricing precisam de
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  1. 1. Cidades Inteligentes Edson Ticona Zegarra Instituto de Computa¸c˜ao, UNICAMP September 15, 2015 Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 1
  2. 2. Cidades Inteligentes Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 2
  3. 3. Cidades Inteligentes O projeto European Smart Cities da Universidade Tecnol´ogica de Viena caracteriza uma cidade inteligente como a combina¸c˜ao dos seguintes aspectos: Smart Governance Smart Economy Smart Mobility Smart Environment Smart People Smart Living Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 3
  4. 4. Smart Grid Smart grid integra sensoriamento avan¸cado, comunica¸c˜ao e funcionalidades de controle na opera¸c˜ao da rede de energia com o prop´osito de melhorar eficiˆencia, confiabilidade, seguridade e redu¸c˜ao de emiss˜oes. Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 4
  5. 5. Objetivos Redu¸c˜ao da quantidade e dura¸c˜ao das interrup¸c˜oes el´etricas Integra¸c˜ao com a genera¸c˜ao de energias renovaveis Melhores esquemas de fatura¸c˜ao Maior integra¸c˜ao de vehiculos el´etricos Redu¸c˜ao de emiss˜ao de gasses do efeito estufa Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 5
  6. 6. Smart Grid Fonte: 2014 Smart System Report, U.S. Department of Energy Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 6
  7. 7. Conceitos em Smart Grids O Smart Grid introduz novos conceitos relacionados `as novas capacidades da rede como: Gera¸c˜ao distribuida Monitoramento de falhas e disturba¸c˜oes Dynamic pricing Gest˜ao da demanda Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 7
  8. 8. Gera¸c˜ao distribuida e almacenamento Permite a integra¸c˜ao das energias renovaveis no sistema el´etrico Se pode usar para aliviar a carga da rede em horas pico Se precisa de uma comuta¸c˜ao r´apida entre as fontes de energia As chamadas microgrids vai se integrar no sistema el´etrico Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 8
  9. 9. Monitoramento de falhas e perturba¸c˜oes A instala¸c˜ao de equipos de monitoramento (Phasor Measurement Units) em subesta¸c˜oes permite fazer control delas. O sensoramento de voltagem, corrente e frequˆencia permitem deteitar perturba¸c˜oes na rede e corregir-as. Essas leituras s˜ao parte vital da rede porque ajuda a interatuar com geradores e virar a energias alternativas seguindo a necesidade da rede Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 9
  10. 10. Electric Vehicle Charging Infrastructure (EVCI) Carros el´etricos requerem uma rede el´etrica confi´avel e digitalizada para o carregamento da bateria. O incremento de autos el´etricos implica maior carga a rede el´etrica. Se precisam mecanismo de control de carga pico Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 10
  11. 11. Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 11
  12. 12. Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 12
  13. 13. Fonte: Mets et al. Optimizing Smart Energy Control Strategies for Plug-in Hybric Electric Vehicle Charging Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 13
  14. 14. Seguran¸ca da infraestrutura A seguridade da infraestrutura esta referida `as subesta¸c˜oes, sobrecargas nas linhas, baterias, etc. Uma eventual sobrecarga pode levar a a danhos nos equipos Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 14
  15. 15. Seguran¸ca nas comunica¸c˜oes Privacidade: A privacidade dos dados trasmitidos pelos medidores inteligentes ´e escencial para sua aceita¸c˜ao p´ublica. Integridade: Uma eventual modifica¸c˜ao dos dados pode levar a uma fatura¸c˜ao errada Autentica¸c˜ao Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 15
  16. 16. Dynamic pricing O pre¸co da energia varia predecivelmente de acordo com a hora O pre¸co da energia ´e incrementado em periodos de alta demanda O pre¸co varia din´amicamente de acordo a area geogrˆafica segundo raz˜ao de oferta e demanda OpenADR ´e uma especifica¸c˜ao de protocolos abertos para facilitar a comunica¸c˜ao entre consumidores e proveedores Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 16
  17. 17. OpenADR Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 17
  18. 18. Dynamic pricing Fonte: Temple and Ma. Demand Response with Price Certainty Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 18
  19. 19. Gest˜ao da demanda M´etodos para modificar a demanda da energia para horas de menor demanda. Fonte: Temple and Ma. Demand Response with Price Certainty Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 19
  20. 20. Gest˜ao da demanda Tanto a gest˜ao da demanda quanto o dynamic pricing precisam de Medidores inteligentes com aceso a rede de comunica¸c˜oes Comunica¸c˜oes bi-direccionais confiaveis Infrastrutura adecuada Edson Ticona Zegarra (IC-UNICAMP) Cidades Inteligentes 20

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