Sistema computacional para simulação e análise de redes com elevada presença de geração distribuída fotovoltaica
Nome: LUIZ GUILHERME RIVA TONINI
Data de publicação: 15/09/2023
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| OURESTE ELIAS BATISTA | Orientador |
Resumo: Buscando formas de energia sustentável e próximas aos centros de consumo, estabeleceu-se o uso de geração distribuída, em especial a fotovoltaica, que utiliza um sistema baseado em inversores para possivelmente melhorar a qualidade de energia. Esse sistema baseado em inversores é representado por diferentes modelos e modos de operação. Para avaliar o impacto que uma alta presença deste equipamento causa na rede elétrica faz-se necessário obter o perl de tensão e informações de falta, que são logrados pelos respectivos cálculos de uxo de potência e curto-circuito. A proposta desta tese é implementar um sistema
computacional que permita a simulação de redes com alimentadores na condição de elevada integração de geração distribuída. Para isso será apresentada uma metodologia que considera o modelo do gerador como fonte de corrente controlada por tensão seguindo curvas de modos de operação, conforme interpretação da norma IEEE 1547-2020. O sistema terá como referência de banco de dados os alimentadores de 13, 34 e 123 nós do IEEE, com um elemento de geração distribuída em cada fase com carga por nó. As grandezas obtidas foram validadas por comparação com um modelo fasorial da plataforma MATLAB/Simulink. Os resultados mostram um erro médio respectivo de 1,94%, 2,39% e 3,11% e um ganho em tempo de processamento de 1.209,43%, 2.185,24% e 1.095,40%, para 13, 34 e 123 nós, no uxo de potência, respectivamente. O erro e o ganho foram obtidos em relação a uma ferramenta que cuja simulação ocorre no domínio do tempo. A partir dos resultados obtidos, é sugerido a aplicação da plataforma em sistemas maiores e mais complexos e a análise do impacto da geração distribuída durante o curto-circuito. Outro uso da metodologia proposta é na avaliação do comportamento da intermitência, que será aplicada ao atendimento a curvas diárias de geração solar e consumo de potência, que demonstraram que: em horários de baixa geração e alto consumo, dependendo da potência instalada e da topologia da rede, é necessária a instalação de reguladores de tensão para
evitar subtensão, e que a curva de geração e consumo inuenciam mais signicativamente nas fases com maior potência ativa instalada, com picos de corrente de falha (cerca de 3 pu), no qual os geradores devem ser desconectados da rede dependendo dos modos de operação, ocorrendo em fases de menor potência durante o pico de geração e em fases de maior potência em uma combinação de não geração e maior consumo ( 70%).
