A crescente eletrificação, o fornecimento ininterrupto de energia elétrica e a gestão eficiente da produção e consumo de energia têm sido temas amplamente discutidos no contexto da transição energética proposta pela União Europeia. Sendo uma microrrede resiliente uma solução viável para garantir o fornecimento contínuo de energia, facilitando a integração de fontes renováveis, esta dissertação trata do desenvolvimento e implementação de uma estratégia de gestão para a operação da microrrede do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da Universidade de Coimbra quando desconectada da rede elétrica principal.O objetivo é aumentar a fiabilidade e resiliência da rede elétrica, promovendo o uso de energias renováveis. A microrrede em questão conta com painéis fotovoltaicos, baterias e uma unidade de controlo, na qual a solução foi implementada para controlar a operação da microrrede. Foram definidos diversos modos de operação, tanto estáticos como dinâmicos, que aplicam técnicas semelhantes para ajustar automaticamente a ativação e desativação de cargas não críticas do sistema. A diferença principal está na incorporação de dados relativos a previsões de produção solar e consumo, nos modos de operação dinâmicos. Todos os modos de operação foram implementados em conjunto com uma interface que permite aos utilizadores configurar a microrrede de forma personalizada.Os algoritmos de gestão de cargas, incorporados nos modos de operação, e a interface foram implementados na unidade de controlo, o Controlador Lógico Programável, que atua como controlador central. Este componente permite recolher informações em tempo real, como o nível de carga das baterias, e dados previamente incorporados, como estimativas de produção e consumo, para otimizar a alocação e distribuição de energia. Assim, a microrrede tem a capacidade de fornecer energia de modo contínuo durante interrupções de energia elétrica, através da gestão dos seus recursos de forma eficaz. Os resultados, bem como a análise de dados relativos à continuidade de serviço disponibilizados no portal Open Data da E-Redes, mostram que a estratégia de gestão implementada, em conjunto com a interface, melhora significativamente a resiliência da microrrede. A interface desenvolvida permite ao utilizador escolher e modificar o modo de operação, antes ou durante a sua execução, adaptando-se às condições e necessidades atuais. Além disso, possibilita a escolha da ordem de prioridades das cargas não críticas, bem como ajustar as previsões de consumo e produção nos modos dinâmicos, o que é particularmente útil para otimizar a alocação de recursos e aumentar a eficiência do sistema. Deste modo, a capacidade de personalizar as configurações e monitorizar o sistema em tempo real contribui para uma gestão mais eficiente da microrrede, garantindo um fornecimento de energia contínuo e fiável que atenda às necessidades específicas do utilizador.

The increasing electrification, uninterrupted supply of electrical power, and efficient management of energy production and consumption have been widely discussed in the context of the energy transition proposed by the European Union. As a resilient microgrid is a viable solution to ensure a continuous energy supply while facilitating the integration of renewable sources, this dissertation addresses the development and implementation of a management strategy for the operation of the microgrid at the Department of Electrical and Computer Engineering of the University of Coimbra when disconnected from the main power grid.The objective is to increase the reliability and resilience of the electrical grid by promoting the use of renewable energy. The microgrid in question includes photovoltaic panels, batteries, and a control unit, in which the solution was implemented to manage the microgrid's operation. Various static and dynamic operating modes were defined, applying similar techniques to automatically adjust the activation and deactivation of non-critical system loads. The main difference lies in the incorporation of data related to solar production and consumption forecasts in the dynamic operating modes. All operating modes were implemented along with an interface that allows users to configure the microgrid in a personalized manner.The load management algorithms incorporated into the operating modes and the interface were implemented in the control unit, the Programmable Logic Controller, which acts as the central controller. This component collects real-time information, such as battery charge levels, and previously incorporated data, such as production and consumption estimates, to optimize the allocation and distribution of energy. Thus, the microgrid is capable of continuously supplying energy during power outages through efficient resource management.The results, along with data analysis on service continuity provided by the E-Redes Open Data portal, show that the implemented management strategy, together with the interface, significantly improves the resilience of the microgrid. The developed interface allows the user to select and modify the operating mode before or during its execution, adapting to current conditions and needs. Additionally, it enables the selection of priority order for non-critical loads and the adjustment of consumption and production forecasts in dynamic modes, which is particularly useful for optimizing resource allocation and increasing the efficiency of the system. Thus, the ability to customize settings and monitor the system in real-time contributes to more efficient microgrid management, ensuring a continuous and reliable energy supply that meets the user's specific needs.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia