Análise de uma plataforma do gêmeo digital em redes de distribuição de energia elétrica

Abstract

Os gêmeos digitais são modelos virtuais que replicam sistemas do mundo real, permitindo simulações e análises avançadas. Eles são essenciais para a otimização da gestão de dados e processos na rede elétrica, oferecendo suporte significativo para a tomada de decisões. O objetivo dos gêmeos digitais é melhorar a tomada de decisões através de simulações e análises em um ambiente virtual. Eles podem ser aplicados em diferentes níveis, desde dispositivos individuais até sistemas completos, e evoluem de modelos estáticos para modelos inteligentes e adaptativos. As aplicações futuras dos gêmeos digitais incluem sistemas avançados de gestão de distribuição, que integram dados para melhorar a eficiência e a gestão de redes elétricas, e a gestão de dados de construção, que envolve a modelagem de energia em edifícios para otimização do consumo e suporte à rede. No entanto, existem desafios técnicos e de negócios, como a necessidade de múltiplos gêmeos digitais colaborando entre si, a integração de dados de diferentes domínios, a governança de dados e a gestão de modelos, além do estabelecimento de um caso de negócios sólido e a mitigação de altos custos iniciais. Para o desenvolvimento do projeto, primeiramente, verificou-se a operação dos dispositivos de automação a serem virtualizados. Na segunda parte, a implementação e análise do aplicativo de visualização para formação do gêmeo digital são detalhadas através da integração do sistema de informações geográficas e sistema de gerenciamento de energia para montagem da interface do usuário.

Digital twins are virtual models that replicate real-world systems, enabling advanced simulations and analyses. They are essential for optimizing data and process man-agement in the power grid, providing significant decision-support capabilities. The objective of digital twins is to enhance decision-making through simulations and analyses in a virtual environment. They can be applied at various levels—from indi-vidual devices to entire systems—and evolve from static models into intelligent, adaptive ones. Future applications of digital twins include advanced distribution management systems, which integrate data to improve the efficiency and manage-ment of electrical networks, and building data management, which involves energy modeling in buildings to optimize consumption and support the grid. However, there are both technical and business challenges, the need for multiple digital twins to collaborate, integration of data across different domains, data governance and mod-el management, as well as establishing a solid business case and mitigating high upfront costs. For the development of this project, the operation of the automation devices to be virtualized was first verified. In the second part, the implementation and analysis of the visualization application for creating the digital twin are detailed through the integration of a geographic information system and an energy management system to assemble the user interface.