Desenvolvimento de simulador computacional para um sistema de tração metroferroviário para estudos de dimensionamento elétrico, consumo de energia elétrica e estratégias de economia.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Pimenta, Marcio Annibal
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Consumo de energia elétrica; Economia de energia; Eficiência energética; Electricity consumption; Energy efficiency; Energy saving
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-19122024-083727/

A otimização econômica-ambiental está no foco do ambiente corporativo mundial. Imersas nesse cenário, estão as operadoras metroferroviárias, grandes consumidoras de eletricidade. Como exemplo, o Metrô de São Paulo, consome cerca de 0,3% da energia de todo o estado de São Paulo, da qual 70% é utilizada para a tração de seus trens. Portanto, o estudo do comportamento energético da tração e estratégias visando reduzir seu consumo são relevantes. Um simulador computacional é uma ferramenta importante para balizar decisões técnicas e estratégicas, como alterações de padrões operacionais dos trens e inclusão e/ou realocação de subestações retificadoras, evidenciando a capacidade de ganho na eficiência energética do sistema sem a obrigatoriedade de ações físicas e onerosas. Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador computacional para o sistema de tração metroferroviário, baseado na Análise Nodal de um circuito equivalente onde todos os ativos são representados por fontes de corrente, incluindo o trem, que é modelado como uma fonte de corrente dependente da tensão e da potência necessária para cumprir o perfil de velocidade estabelecido, e leva em conta a atuação dos freios mecânico e reostático. Inclui proposta preliminar para a previsão de falha de convergência do algoritmo de cálculo elétrico a partir da avaliação instantânea do circuito Thevenin Equivalente visto por cada trem. Explicita resultados obtidos com a simulação de duas linhas de um sistema metroferroviário, comparando-os com dados obtidos na prática, quando disponíveis, além de discutir possibilidades de aumento da eficiência energética do sistema com alterações operacionais. Evidencia que a proposta computacional é viável para balizar estudos no sistema de tração metroferroviário, além de contribuições realizadas e elenca alternativas para trabalhos visando a continuidade do estudo.