Avaliação do Limitador Supercondutor Resistivo no Elo CC do DFIG para Suportabilidade a Afundamentos de Tensão

Nome: Arthur Eduardo Alves Amorim
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 09/10/2015
Orientador:

Nome Papelordem decrescente
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Orientador

Banca:

Nome Papelordem decrescente
Flavio Barcelos Braz da Silva Examinador Externo
Jussara Farias Fardin Examinador Interno
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Orientador

Resumo: Em um contexto de necessidade de aumento da oferta de energia elétrica e de
busca por fontes renováveis e limpas de energia, a energia eólica tem
experimentado um crescimento expressivo nos últimos anos. Uma das tecnologias mais empregadas em geradores eólicos, o DFIG, possui como
maior susceptibilidade os distúrbios da rede, principalmente o afundamento de tensão.
Soluções na topologia e no controle do gerador têm sido propostas para aumento da suportabilidade do gerador a esses fenômenos. Este trabalho avalia a utilização de um limitador de corrente supercondutor resistivo no elo-CC do conversor back-to-back para proteção do conversor e aumento da suportabilidade a afundamentos de tensão em um gerador eólico baseado em DFIG. A aplicação da tecnologia de supercondutores na proteção de sistemas eólicos é recente e os resultados obtidos nesse trabalho contribuem com os estudos feitos na área. Com o gerador DFIG operando em condições normais, o supercondutor não transita para o estado condutor, e permanece invisível à operação. Na ocorrência de um afundamento de tensão na rede a corrente no circuito de rotor aumenta ultrapassando o valor da corrente crítica e levando o supercondutor ao estado condutor, inserindo um elemento resistivo, limitando assim, a corrente.
As análises são feitas utilizando o software de simulação de transitórios
eletromagnéticos PSCAD/EMTDC com a implementação do limitador supercondutor em uma turbina eólica de 2MW. São avaliados aspectos tais como limitação de corrente, influência na resposta e atendimento à normativa de suportabilidade para duas posições do limitador dentro do elo-CC do conversor back-to-back. Os resultados obtidos demonstram que a inserção do limitador no elo-CC limita a corrente no rotor durante a ocorrência de afundamentos de tensão, ao mesmo tempo em que mantém a tensão do elo-CC em valores seguros, confirmando a validade da proposta.

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