Supervisão e Controle de Sistemas Elétricos de Potência

Nome oficial da disciplina: TH0194 - SUPERVISÃO E CONTROLE DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTENCIA.

Dias e Horários da Disciplina

No semestre de 2025.2 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 16, Bloco 726 Centro de tecnologia. Campus do Pici. UFC. Fortaleza. Ceará. Brasil.

Conteúdo Abordado

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

• Operação de sistemas elétricos de potência: topologias, arranjos elétricos, equipamentos primários e secundários;
• Evolução dos sistemas de automação no Setor Elétrico;
• Topologias e Tecnologia de Redes de computadores LAN e WAN;
• Noções básicas de Protocolos de comunicação: ModBus e DNP3;
• Sistemas de Aquisição de Dados e Controle Supervisório - SCADA;
• Conceituação de Subestações Digitais e da próxima geração dos sistemas de proteção e automação;
• Protocolos da norma IEC 61850: MMS, GOOSE e Sampled Values;
• Noções de Sincronismo de tempo no barramento de processos;
• Projetos de sistemas de automação e controle para uma subestação de energia elétrica;

Detalhamento do Conteúdo

Módulo 1: Introdução a automação de sistemas elétricos de potência

1. Conceitos básicos de subestações: equipamentos primários, diagrama unifilar, arranjos de subestações, sistemas de serviços auxiliares.
2. Conceitos básicos de automação de subestações: UTR, CLP IED, medidor, controlador de Bay, níveis hierárquicos, sistemas scada.
3. Evolução dos sistemas de automação no setor elétrico.

Material disponível para o módulo 1:

• slides subestacoes
• slides automacao de subestacoes

Módulo 2: Tópicos básicos de redes de computadores e lógicas digitais

1. Noções básicas de protocolos TCP/IP: Ethernet, IP, TCP, LAN, WAN.
2. Requisitos de redes ethernet para automação de SEs: VLANs, IEEE 802.1q, RSTP.
3. Conceitos básicos de lógicas digitais.

• slides visão geral de redes
• slides camada de enlace
• slides camda de rede

Módulo 3: Comunicação em Subestações

1. Protocolo ModBUS.
2. Protocolo DNP3.
3. Padrões 101, 103, 104.
4. Sincronização de tempo.

Módulo 4: Norma IEC 61850

1. Conceitos básicos.
2. Modelo de dados.
3. Arquivos SCL.
4. MMS, GOOSE e SV.

Módulo 5: Projetos de Automação de Subestações com IEC 61850

1. Arquitetura de comunicação para protocolos da norma IEC 61850.
2. Documentação de projetos.
3. Demonstrações práticas de níveis de automação 0, 1 e 2.
4. VLANs e priorização de mensagens.

Tópicos Complementares

1. Segurança Cibernética.
2. Gerenciamento de informação 2.1. Coleta automática de oscilografias. 2.2. Monitoramento de equipamentos e da rede de comunicação.
3. Procedimentos de rede do ONS.
4. Virtualização da proteção ou proteção centralizada.
5. Redes de comunicação definidas por software.

Avaliações

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

• Data de realização da Avaliação Parcial 01: 30/10/25
• Data de realização da Avaliação Parcial 02: 18/12/25

Conteúdo da Avaliação Parcial 01: Módulos 1 e 2.

Conteúdo da Avaliação Parcial 02: Módulos 3 e 4.

Seminários

Artigos selecionados de trabalhos apresentados no XIV SIMPASE - Simpósio Brasileiro de Automação de Sistemas Elétricos.

• Seminário 1: - Data de apresentação: 16/10/25 (Equipe 2)
• Seminário 2: - Data de apresentação: 23/10/25 (Equipe 6)
• Seminário 3: - Data de apresentação: 13/11/25 (Equipe 1)
• Seminário 4: - Data de apresentação: 20/11/25 (Equipe 3)
• Seminário 5: - Data de apresentação: 27/11/25 (Equipe 5)
• Seminário 6: - Data de apresentação: 04/12/25 (Equipe 6)

Equipes

Temas dos Seminários

• Seminário 1: Modernização da SE de 500 kV da Eletrobras Chesf Terezina II.
• Seminário 2: Evolução dos protocolos de barramento de processo nas normas IEC 61850 e IEC 61869.
• Seminário 3: Análise de viabilidade financeira de subestação digital.
• Seminário 4: Proposta e análise de sistema de de supervisão, proteção e controle digital modular.
• SEminário 5: Aplicação da tecnologia de gêmeos digitais em testes de transformadores de subestações.
• Seminário 6: Proposta e desenvolvimento de TC óptico aplicado a subestações de potência.

Considerando o máximo de 20 vagas disponibilizadas para a disciplina, poderemos ter equipes de 3 ou 4 alunos.

Trabalhos Complementares

• Trabalho complementar 01: Desenvolvimento de lista de pontos de supervisão de SE e de ligações DE-PARA entre painéis de proteção e controle e painéis de equipamentos externos da SE. Link 1 Link 2 Link 3
• Trabalho complementar 02:
• Trabalho complementar 03:

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.
• $NS$ é a nota individual do seminário apresentado.

Informações adicionais

• A presença nas aulas é importante! Poderá ser motivo de reprovação;

Softwares

Serão utilizados os softwares durante a disciplina:

• Wireshark;
• libiec61850/libiec60870
• openserver iec61850
• 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