Qualidade da Energia Elétrica em Parques Eólicos com Diferentes Tipos de Aerogeradores

• Autor(a) principal: Fontes, Paulo Jorge Ferreira
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/23360
• topic: Qualidade de energia; Aerogeradores; Parques eólicos; Perturbações na rede; Power Quality; Wind turbines; Wind farms; Grid disturbances

A presente dissertação pretende destacar a qualidade de energia como um fator crítico para garantir que os parques eólicos possam operar de maneira segura e eficiente, recorrendo, para isso, à simulação de diferentes parques com diferentes tipos de aerogeradores, quando estes operam em simultâneo. O objetivo é selecionar a máquina mais eficiente na produção de energia e com a menor perturbação na rede, perante três tipos de adversidades: consumo de energia reativa, efeito de cava de tensão e rajadas de vento. Numa primeira abordagem, utilizando a ferramenta MatLab/Simulink, efetua-se a simulação de um parque eólico composto por quatro aerogeradores do tipo assíncrono ligados diretamente à rede. Dado o consumo de energia reativa deste tipo de máquina, é utilizada uma bateria de condensadores para corrigir o fator de potência. Salienta-se, que este aerogerador quando confrontado com um curto-circuito na rede, a sua recuperação é bastante lenta e com uma corrente de pico de cerca de três vezes a corrente nominal. Perante uma rajada de vento de 50 m/s, esta máquina atinge uma corrente de pico que a coloca fora de serviço. Verificou-se, numa simulação posterior composta por aerogeradores assíncronos duplamente alimentados, que permanece o consumo de energia reativa, embora menor. Este aerogerador provou ser bastante rápido a recuperar perante a contingência de curto circuito. Quando sujeita a uma rajada de vento, esta máquina não sofre alterações profundas na sua estabilidade. Na simulação do parque eólico com aerogeradores síncronos de imanes permanentes, constata-se que o consumo de energia reativa é praticamente inexistente. Quando ocorre uma falha na rede, o sistema recupera os seus índices normais de estabilidade, sem necessidade de deslastrar a máquina do sistema. Após uma rajada de vento este tipo de máquina não altera a sua estabilidade.