Análise do impacto da geração distribuída na proteção dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matos, Sergio Pazzini da Silva
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9679
Resumo: The change of philosophy of Brazilian power electric system has brought new challenges for the sector. The old power plants, in which there were almost only large power plants built far away from consumers, has been modernized and extended by many small generators scattered throughout the system and closer to consumers. These small generators installed in a decentralized manner, are called distribuited generators, or Distribuited Generation. To ensure the continuous supply of energy, it is necessary to use an electrical protection system that eliminates a fault quickly and accurately, isolating the defect in the smallest possible area ( concept of selectivity ). It is known that for this it is necessary that the electrical system is studied in detail, considering generators, loads, transmission and distribution lines, so that the protections are parameterized correctly. The Distributed Generation can significantly impact the power flow and voltage conditions on consumers and transmission and distribution systems. This requires a detailed system assessment in order to define the impact of Distributed Generation in this system, to ensure the correct parameterization and performance of the protection system. The industry that has power generation, ie, generating very close to its consumers, has suffered constant tripping of its protection system due to defects in various parts of the Brazilian Electric System. The energy self-producer industry has the ability to continue at normal operation even after the tripping of protection that separates itself from the faulty Brazilian electrical system. Right now, when losing the reference system, the level of short circuit in the industry high voltage bars falls considerably, up to 40%, and protection system that is well adjusted to the condition connected with the Brazilian electrical system may be vulnerable. This work aims to analyse the influence of Distributed Generation in the functioning of protection systems of substations and transmission lines of the National Interconnected System by analysis of two cases: 1. A Study on a generic network to determine which protection should be used to enhance the continuity of the system, or part thereof, for a fault at any point after the connection of Distributed Generation; 2. A specific Case Study regarding to the behavior of the industrial electric protection system in several operational conditions of generation.
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It is known that for this it is necessary that the electrical system is studied in detail, considering generators, loads, transmission and distribution lines, so that the protections are parameterized correctly. The Distributed Generation can significantly impact the power flow and voltage conditions on consumers and transmission and distribution systems. This requires a detailed system assessment in order to define the impact of Distributed Generation in this system, to ensure the correct parameterization and performance of the protection system. The industry that has power generation, ie, generating very close to its consumers, has suffered constant tripping of its protection system due to defects in various parts of the Brazilian Electric System. The energy self-producer industry has the ability to continue at normal operation even after the tripping of protection that separates itself from the faulty Brazilian electrical system. Right now, when losing the reference system, the level of short circuit in the industry high voltage bars falls considerably, up to 40%, and protection system that is well adjusted to the condition connected with the Brazilian electrical system may be vulnerable. This work aims to analyse the influence of Distributed Generation in the functioning of protection systems of substations and transmission lines of the National Interconnected System by analysis of two cases: 1. A Study on a generic network to determine which protection should be used to enhance the continuity of the system, or part thereof, for a fault at any point after the connection of Distributed Generation; 2. A specific Case Study regarding to the behavior of the industrial electric protection system in several operational conditions of generation.A mudança da filosofia de geração do sistema elétrico brasileiro vem trazendo novos desafios para o setor. O antigo parque de geração instalado, no qual existiam praticamente apenas grandes usinas geradoras longe dos centros consumidores, vem sendo modernizado e ampliado por muitos pequenos geradores espalhados por todo o sistema e mais próximos aos consumidores. Estes pequenos geradores instalados de forma descentralizada são chamados de geradores distribuídos, ou Geração Distribuída. Para garantir o fornecimento contínuo de energia, é necessário o emprego de um sistema de proteção elétrica que elimine um defeito da rede de forma rápida e precisa, isolando o defeito na menor área possível (conceito de seletividade). Sabe-se que para isto, é necessário que o sistema elétrico seja detalhadamente estudado, considerando geradores, cargas, transmissão e distribuição, para que as proteções sejam parametrizadas corretamente. A entrada de geradores distribuídos no sistema elétrico pode impactar significativamente no fluxo de potência e condições de tensão nos consumidores e sistemas de transmissão e distribuição. Isto requer a avaliação detalhada do sistema de forma a definir qual o impacto dos geradores distribuídos dentro deste sistema. A indústria com geração de energia própria, ou seja, com geração muito próxima aos seus consumidores, vem sofrendo constantes atuações do seu sistema de proteção em função de defeitos em vários pontos do Sistema Elétrico Brasileiro. A indústria autoprodutora tem capacidade de continuar em operação normal mesmo após a atuação da proteção que a isola do Sistema Elétrico Brasileiro defeituoso. Neste momento, com a perda do sistema de referência, o nível de curto-circuito nas barras da indústria cai consideravelmente, a até 40%, e o sistema de proteção ajustado para a condição conectada com o Sistema elétrico Brasileiro pode ficar vulnerável. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da Geração Distribuída no funcionamento dos sistemas de proteção das subestações e linhas de transmissão do Sistema Interligado Nacional por meio da análise de dois casos: 1. Um Estudo sobre uma rede genérica para definir quais proteções devem ser utilizadas para aumentar a continuidade do sistema, ou parte dele, durante um defeito em qualquer ponto, após a conexão da Geração Distribuída; 2. Estudo de Caso mais específico sobre o comportamento das proteções do sistema elétrico da indústria siderúrgica em várias condições operacionais de geração.TextMATOS, Sergio Pazzini da Silva. Análise do impacto da geração distribuída na proteção dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Centro Tecnológico, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, ES, 2015.http://repositorio.ufes.br/handle/10/9679porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFESBRCentro TecnológicoEnergia elétricaSistemas de proteção elétricaGeração distribuída de energia elétricaMicrorrede (Sistemas de energia elétrica)Geração distribuída de energia elétricaSistemas de energia elétrica — Proteção621.3Análise do impacto da geração distribuída na proteção dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétricainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALtese_9414_Sergio Pazzini da Silva Matos_vFinal.pdfapplication/pdf2456761http://repositorio.ufes.br/bitstreams/5edc46c2-604d-489e-87c6-1c8ebaf1b275/downloada287d48e51a9610f40ead1f763f42386MD5110/96792024-07-17 16:55:36.588oai:repositorio.ufes.br:10/9679http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:55:20.724341Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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