Avaliação do impacto da inserção de geração fotovoltaica no fator de potência em sistemas de distribuição
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Date
2022-02-21Primeiro membro da banca
Martins, Criciéle Castro
Segundo membro da banca
Ramos, Lucas Feksa
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Com o crescente interesse dos consumidores de energia elétrica pelos benefícios trazidos pela Geração Distribuída (GD), surge a preocupação com o impacto que tal inserção trará às – por muito inalteradas – redes de distribuição. Após as mudanças trazidas ao setor pela Resolução Normativa (REN) 687/15 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), que levaram ao rápido crescimento do setor no país, surgiu a necessidade de estudos de modo a mitigar os impactos técnicos e comerciais que tal modalidade de geração traz ao setor elétrico. Um dos pontos impactados pela inserção de geração junto à carga é o fator de potência (FP). Como o faturamento da GD se dá pela parcela de energia ativa entregue a rede, o agente gerador não é incentivado a controlar o FP de geração, que é mantido unitário no gerador, de modo a produzir apenas energia ativa. Contudo, estes consumidores muitas vezes demandam também energia reativa, esta que necessariamente precisa ser retirada da rede, pois, por conta da falta de incentivo, não é gerada pelas unidades de GD. Como a energia reativa não é faturada para clientes da baixa tensão – apenas para os de média tensão – surge um problema técnico-comercial, já que tal energia ainda ocasiona perdas e serviços à rede da concessionária. Além da geração apenas de energia ativa, outro ponto que é por vezes esquecido, mas que pode também impactar no FP da rede, é o nível de harmônicas inserido por um consumidor ou gerador. Assim, este trabalho tem a finalidade de analisar o impacto causado pela GD de fonte solar fotovoltaica no FP de uma rede de distribuição, a partir de simulações através do software OpenDSS, por meio de dois casos de estudo. O primeiro caso avalia as consequências da inserção de degraus de geração de energia ativa no FP da rede, a partir do sistema IEEE 37 barras. São simulados degraus de inserção de geração com acréscimos de 10% de potência em relação à carga instalada em cada nó da rede, sendo o FP analisado a cada passo de simulação. O segundo caso avalia o impacto da inserção de harmônicas por inversores fotovoltaicos, através da implementação de um circuito simples de carga trifásica de 225 kW e de um sistema fotovoltaico de 75 kW de potência nominal, com medições durante o horário de maior geração do sistema. A partir deste circuito são simulados três cenários distintos de inserção de harmônicas, com valores baixos, encontrados em inversores comerciais, até os valores limites previstos por normativas. A partir da análise do impacto da inserção de GD no FP nos dois casos de estudo, se conclui que a influência desta inserção não pode ser desconsiderada, sendo ambas as análises importantes.
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