Impacto do controle de potência reativa e tensão na detecção de ilhamento em gerações distribuídas
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Date
2022-08-29Primeiro coorientador
Cardoso Junior, Ghendy
Primeiro membro da banca
Michels, Leandro
Segundo membro da banca
Vieira Junior, Jose Carlos de Melo
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A crescente utilização de geração distribuída cria desafios a serem contornados nas redes
de distribuição. Entre esses problemas, estão o ilhamento não intencional e a mudança
de perfil de tensão pela inserção de geradores distribuídos. O ilhamento ocasiona riscos à
integridade do trabalhador de manutenção, pode causar danos aos equipamentos da rede
de distribuição e diminui a qualidade de energia elétrica fornecida. Já a mudança de perfil
de tensão pode acarretar na extrapolação dos limites de tensão adequados e violação de
indicadores de conformidade. Entre as estratégias utilizadas para evitar problemas com a
violação dos limites de tensão, destacam-se os métodos de controle da potência reativa.
O consumo ou injeção de potência reativa pelos geradores distribuídos evita o recondutoramento
na rede de distribuição e mudança de TAPs de transformadores presentes no
sistema. Nesse sentido o trabalho possui o objetivo de analisar o desempenho de métodos
de detecção de ilhamento em geradores que controlem a tensão em seus terminais.
Busca-se avaliar se a mudança no modo de controle das gerações distribuídas impacta na
detecção do ilhamento. Para isso, foram simuladas situações de ilhamento, curto-circuito,
acoplamento de banco de capacitores e chaveamento de cargas. Nas simulações foram
modeladas duas plantas: uma com inversor fotovoltaico e outra com geração síncrona. As
simulações foram realizadas no MATLAB/Simulink, a partir do sistema IEEE 33 barras. Foram
considerados os efeitos do desbalanço de potência, da frequência de ressonância e
o fator de qualidade. Os métodos anti-ilhamento utilizados foram: Análise de Harmônicos,
Salto de Vetor, Sub/sobrefrequência e tensão, Taxa de variação da frequência, Taxa de
variação da potência, Taxa de variação da tensão, Desvio Ativo de Frequência e Deslocamento
de Frequência. Com os resultados obtidos nas simulações foi possível constatar
que os controles que possuem a tensão da barra como referência para geração fotovoltaica
diminuem as zonas de não detecção, em contrapartida aumentam a ocorrência de
atuações indevidas. Para geração síncrona, o uso do controle de tensão terminal aumenta
as zonas de não detecção.
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