Imagine inspecionar uma subestação de energia elétrica, no coração da Amazônia, em seu ambiente de trabalho ou em um laboratório. Pesquisadores da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia (Feelt /UFU) tornaram isto uma realidade. Por meio de tecnologias inovadoras e pioneiras, foram constituídas réplicas digitais fidedignas às subestações de Energia Elétrica; intituladas "Gêmeos Digitais", que são capazes de prevenir falhas e reduzir custos de manutenção para o sistema elétrico brasileiro.

As pesquisas já estão sendo aplicadas em duas estações de geração e distribuição da Eletronorte/Eletrobras como projeto de extensão. Com um time de mais de 30 pesquisadores da UFU e da Eletrobras, em um intervalo de dois anos, este produto de software foi viabilizado, em clara evidência de sucesso da parceria público-privada. O projeto aplica modelagem 3D realista integrada a sensores IoT com dados transmitidos por sensores.

A solução veio da combinação de Realidade Aumentada (RA), Realidade Virtual (RV) e Inteligência Artificial (IA) para o monitoramento das estações de energia elétrica. A inovação de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) pode revolucionar a operação e manutenção do setor. Os pesquisadores aplicaram a RA e RV à tecnologia de 'Gêmeos Digitais'.

De acordo com o Coordenador do Projeto, o professor Alexandre Cardoso, a inovação revolucionou o setor: "O perfil da engenharia mudou de forma acelerada nos últimos anos pela associação da engenharia com a computação. Essa associação do ponto de vista da indústria demandou uma mudança muito grande de práticas, de engenharia de manutenção e de operação, no contexto da transformação digital".

Como funciona

O projeto consiste em associar as plantas reais das duas estações da Eletrobras Eletronorte que ficam nos estados de Rondônia e de São Paulo com plantas fiéis em modelo virtual, tecnologia conhecida como 'Gêmeos Digitais'. Para concepção, as informações dos ambientes reais foram digitalizadas, considerando as estruturas, a localização de cada equipamento e a associação com sensores.

Os equipamentos das subestações são associados com práticas de IA, permitindo analisar riscos de pane ou problemas já existentes usando a identidade virtual para caminhar pela planta sem estar nas estações. Isso, além de facilitar processos de vistoria, incrementa agilidade e facilita o processo de manutenção", explica o pesquisador.

O projeto veio de um desafio da Eletrobras Eletronorte para melhorar a capacidade tecnológica nas duas estações mais remotas, a de Porto Velho e de Araraquara (SP). Elas fazem parte do sistema Eletrobras e têm juntas mais de mil km de rede de geração e distribuição de energia elétrica.

Tecnologia e redução de riscos e custos

As empresas do setor elétrico brasileiro estão, de modo geral, investindo em digitalização. Isso inclui sensoriamento (IoT), análise de dados, automação e, mais recentemente, a exploração de tecnologias imersivas como AR/VR e 'Gêmeos Digitais'. Os principais objetivos estão na segurança, operação e manutenção com redução de riscos e custos para o setor.

Lilian Ferreira Queiroz, diretora de gestão de ativos da transmissão Eletrobras, destaca: "Diante da alta criticidade dos ativos e do risco associado a falhas, que podem resultar em prejuízos financeiros significativos, é necessário adotar novas abordagens para garantir a continuidade e a confiabilidade do fornecimento de energia. Com o projeto, as equipes de operação e manutenção são capazes de conhecer e utilizar o ambiente virtual para se prepararem para os períodos de manutenção".

Parte da equipe da Feelt/UFU que atua no projeto 'Gêmeos Digitais'. (Foto: Cristiane de Paula)

Eletronorte e parceria com a UFU

A Eletronorte pertence ao Sistema Eletrobras, sendo responsável por gerar e fornecer energia elétrica a nove estados da Amazônia Legal – Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins. A Eletrobras representa 37% do total de linhas de transmissão do Brasil.

Muitos projetos inovadores no setor elétrico estão sendo financiados por meio de programas de PD&I regulados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), muitas vezes em parceria com universidades e institutos de pesquisa. "Os benefícios esperados incluem a redução significativa da indisponibilidade do sistema HVDC, evitando multas de perda de disponibilidade (PV), aumento da vida útil dos equipamentos e a otimização dos processos de Operação e Manutenção (O&M)", completa Lilian Queiroz.

O projeto de inovação desenvolvido pela Feelt/UFU já está no segundo aditivo da parceria público-privada. Lilian Ferreira Queiroz ressalta: "A UFU é essencial tanto nas discussões quanto no desenvolvimento do projeto de realidade virtual e aumentada para as instalações do sistema HVDC da Eletrobras Eletronorte que operam em ambientes restritos, com alta tensão e condições adversas, o que dificulta o acesso para manutenções regulares".

Por: Cristiane de Paula (jornalista FAU)  
 (Foto: Cristiane de Paula)
Publicado originalmente no Portal de Notícias da UFU