Supervisão e Controle de Sistemas Elétricos de Potência

Dias e Horários da Disciplina

No semestre de 2024.2 a disciplina de Supervisão e Controle de Sistemas Elétricos de Potência (SCSEP) será ofertada presencialmente às terças e quintas no horário de 16:00 as 18:00.

Local: Sala 51, Bloco 707. Centro de tecnologia. Campus do Pici. UFC. Fortaleza. Ceará. Brasil.

Descrição do Curso

Este curso tem como objetivo fornecer aos alunos da disciplina noções fundamentais nos seguintes temas:

• Operação do sistemas elétricos de potência: topologias, arranjos elétricos, equipamentos primários e secundários, estados de operação, modo de controle;
• Evolução dos sistemas de automação no Setor Elétrico;
• Topologias e Tecnologia de Redes de Comunicação Local e Remoto;
• Noções de Centro de Controle e Gerenciamento Sistema;
• Sistema de Aquisição de Dados e Controle Supervisório - SCADA;
• Sistemas de Automação de Subestação (SAS);
• Funções de Controle e Automação da Distribuição (SAD);
• Projeto de sistema supervisório SCADA para uma planta elétrica;

Conteúdo

Conteúdo programado para ser ministrado no decorrer da disciplina:

• Unidade 01: Power System Automation;
• Unidade 02: SCADA Fundamentals;
• Unidade 03: SCADA Communication;
  • modbus;
    • Links Úteis
    • Prática de Laboratório
    • Slides
  • dnp3;
    • Links Úteis
    • Prática de Laboratório
    • Slides
  • iec61850;
    • Links Úteis
    • Slides
• Unidade 04: Substation Automation;

Além dos links acima existe um repositório GitHub público com materias de apoio disponíveis.

Alguns documentos de uso restrito, como por exemplo, manuais de IEDs utilizados no laboratório serão disponibilizados via pasta compartilhada no Google Drive apenas para os alunos matriculados na disciplina.

Avaliações

As avaliações estão previstas para ocorrer conforme a data estabelecida no cronograma.

• Data de realização da Avaliação Parcial 01: 23/01/25
• Data de realização da Avaliação Parcial 02: 27/02/25

Conteúdo da Avaliação Parcial 01:

• Unidade 01: SCADA Fundamentals;
• Unidade 02: SCADA Communication (Redes e Protocolo ModBus);

Conteúdo da Avaliação Parcial 02:

• Unidade 03: SCADA Communication (Protocolos DNP3 e Norma IEC 61850);
• Unidade 04: Substation Automation;

Planilha de Notas

Seminários

1a Fase:

Temas retirados da revista IEEE Power and Energy Society Magazine Volume 17, Number 4, July/August 2019, com o título Substations: The Heart and Brain of the Grid

• Seminário 1: Smart and Green Substations - 21/11 (Equipe 4);
• Seminário 2: The Substation of the Future - 28/11 (Equipe 2);
• Seminário 3: Substations for Future HVdc Grids - 05/12 (Equipe 1);
• Seminário 4: Offshore Substation Design - 12/12 (Equipe 3);
• Seminário 5: Managing the New Grid - 19/12 (Equipe 5);

2a Fase:

A ser definido.

Trabalhos Complementares

• Trabalho Complementar 1 (31/10/24): Trabalho individual. Com base no diagrama unifilar disponibilizado aqui, liste em uma planilha cada um dos equipamentos presentes na SE do diagrama. Descreva o equipamento com base nas informações do diagrama. Apresente os códigos operacionais de cada elemento e indique o que significa o código de cada equipamento. Se houver mais de um equipamento do mesmo tipo, indique a quantidade. Entrega: 01/11/24 em arquivo .pdf pelo link de envio de trabalhos abaixo.
• Trabalho Complementar 2 (05/12/24): Trabalho em dupla. Elaboração de planilha de pontos analógicos e digitais e suas respectivas ligações externas, conforme procedimento descrito neste arquivo. Anexo: anexo. Data da entrega: 10/01/25 em arquivo .pdf pelo link de envio de trabalhos abaixo.;
• Trabalho Complementar 3 (06/01/2025): Lista de exercícios sobre redes locais e camada de enlace e introdução ao uso do pacote Python de análise de redes Scapy. Entrega: 17/01/25. Arquivo disponível neste link
• Trabalho Complementar 4 (10/02/25): Trabalho a ser realizado em equipes de três membros cada. Desenvolvimento de um simulador de comunicação utilizando os protocolos dnp3 e modbus associados ao sistema SCADA-LTS para representação da subestação de 69,0 kV da UFC. Entrega: 06/03/25. Arquivo contendo descrição detalhada do trabalho disponível neste link.

Link para envio dos trabalhos: Envie os trabalhos por aqui

Trabalhos de Avaliação

• Trabalho 1: Integração de base de dados de subestação de 69,0/13,8 kV no SCADA-LTS via Modbus.
• Trabalho 2: Parametrização de Relé SEL/Schenneider.

Link para envio dos trabalhos: Envie os trabalhos por aqui

Estrutura da nota

A nota da disciplina será composta pela média ponderada de avaliações escritas e trabalho final, da seguinte forma:

Em que, $NF$ é a nota final da disciplina; $NAP$ é a média das notas das avaliações parciais; $NT$ é a média das notas dos trabalhos de avaliação.

Informações adicionais

• Os trabalhos serão realizados em equipe (máx. 03 integrantes);
• A presença nas aulas é importante! Poderá ser motivo de reprovação;

Softwares

Serão utilizados os softwares durante a disciplina:

• Wireshark;
• libiec61850/libiec60870
• PyModbus
• PyModbusTCP
• Simulador modbus - ModbusPal
• DNP3-python
• SCADA-LTS
• Scapy

Bibliografia Básica

• Título: Power System SCADA and Smart Grids, 1a ed, Autor: Mini S. Thomas and John D. McDonald ., Editora: Editora CRC Pres, Ano: 2015.

Além do livro texto, serão disponibilizados slides e outros recursos de texto que serão disponibilizados no decorrer da disciplina.

Calendário de Planejamento da disciplina