Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barzola Iza, Jhonny Javier
Data de Publicação: 2016
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/10/9662
Resumo: Distributed generation, incorporated or integrated, consists of isolated generating units connected through the supply system of less power than the concentrated generation of large power plants. The so-called microsources are, in turn, sources of electric power of much less power relative to the distribution network where they are connected. From these sources, such as photovoltaic panels, small wind power systems, fuel cells, microturbines and others, that are located near the loads, consumers can generate their own electricity and even supply the surplus to the distribution network of its location. To connect a microsource in the local distribution network, this must be in synchronism with the main network. Therefore, it is necessary that the differences in voltage, frequency and phase are negligible and thus avoid destabilizing the system. In wind turbines, the power output level at each time is uncertain because of the variable wind. This may cause instability in the system when working autonomously. This is where energy storage systems are a good proposal to reduce these variations, even for getting a steady flow of power. This dissertation analyzes the modeling and simulation in PSCAD of a wind turbine with a permanent magnet synchronous generator connected to a network through a controlled converter in power and voltage. It also considers the inclusion of an energy storage system based on batteries, to show the wind turbine behavior during wind and load variations, with and without the attached storage system. The storage system seeks to maintain constant power flow to the network. The results show the utility of the approach.
id UFES_a1f61ab3d263ab5e7c1aa554277ccef5
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/9662
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Fardin, Jussara FariasSimonetti, Domingos Sávio LyrioBarzola Iza, Jhonny JavierFreitas, Tiara Rodrigues Smarssaro deDonadel, Clainer Bravin2018-08-02T00:01:09Z2018-08-012018-08-02T00:01:09Z2016-04-08Distributed generation, incorporated or integrated, consists of isolated generating units connected through the supply system of less power than the concentrated generation of large power plants. The so-called microsources are, in turn, sources of electric power of much less power relative to the distribution network where they are connected. From these sources, such as photovoltaic panels, small wind power systems, fuel cells, microturbines and others, that are located near the loads, consumers can generate their own electricity and even supply the surplus to the distribution network of its location. To connect a microsource in the local distribution network, this must be in synchronism with the main network. Therefore, it is necessary that the differences in voltage, frequency and phase are negligible and thus avoid destabilizing the system. In wind turbines, the power output level at each time is uncertain because of the variable wind. This may cause instability in the system when working autonomously. This is where energy storage systems are a good proposal to reduce these variations, even for getting a steady flow of power. This dissertation analyzes the modeling and simulation in PSCAD of a wind turbine with a permanent magnet synchronous generator connected to a network through a controlled converter in power and voltage. It also considers the inclusion of an energy storage system based on batteries, to show the wind turbine behavior during wind and load variations, with and without the attached storage system. The storage system seeks to maintain constant power flow to the network. The results show the utility of the approach.A geração distribuída, incorporada ou integrada, consiste de unidades geradoras isoladas e de menor potência que são conectadas ao longo do sistema de alimentação, diferente da geração concentrada de grandes usinas geradoras. As fontes de energia elétrica chamadas microfontes são, por sua vez, de potência bem menor em relação à rede de distribuição onde são ligadas. A partir dessas fontes tais como painéis fotovoltaicos, pequenos sistemas de energia eólica, células de combustível, microturbinas e outras que são localizadas perto das cargas, o consumidor pode gerar sua própria energia elétrica e inclusive fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. Para conectar uma microfonte na rede de distribuição local, esta deve encontrar-se sincronizada com a rede principal. Para isso, é necessário que as diferenças de tensão, frequência e fase sejam mínimas e, assim, evitar uma desestabilização no sistema. Nos aerogeradores, o nível de potência gerada é incerto em cada instante por causa do vento variável. Isto pode provocar desestabilização no sistema quando trabalha de maneira autônoma. É aqui onde os sistemas de armazenamento de energia são uma boa proposta para minorar essas variações, inclusive para conseguir um fluxo de potência constante. Esta dissertação analisa a modelagem e simulação em PSCAD de uma turbina eólica com gerador síncrono de ímã permanente ligado a uma rede por meio de um conversor controlado em potência e tensão. Também considera a inserção de um sistema de armazenamento de energia baseado em baterias, para mostrar o comportamento do aerogerador durante variações do vento e da carga na rede, com e sem o sistema de armazenamento acoplado. O sistema de armazenamento visa manter constante o fluxo de potência para a rede. Os resultados mostram a utilidade da abordagem.Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9662porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFESBRCentro TecnológicoGeradores síncronos a ímã permanente (GSIP)Microrrede (Sistemas de energia elétrica)Geração distribuída de energia elétricaEnergia - Armazenamento - BateriasEnergia eólicaEnergia elétrica e calor - CogeraçãoGeração distribuída de energia elétricaEnergia - Armazenamento - BateriasEnergia eólicaEnergia elétrica e calor - CogeraçãoSistemas Elétricos de Potência621.3Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em bateriasinfo: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_8239_Jhonny Javier Barzola Iza - Dissertação de mestrado.pdfapplication/pdf6290729http://repositorio.ufes.br/bitstreams/d6387f7c-e097-48da-8bdf-2b3f6ac66e55/download024b0806b7d9091460cf3e61c39d6204MD5110/96622024-07-17 17:01:23.98oai:repositorio.ufes.br:10/9662http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T18:01:55.827729Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
title Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
spellingShingle Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
Barzola Iza, Jhonny Javier
Geradores síncronos a ímã permanente (GSIP)
Microrrede (Sistemas de energia elétrica)
Sistemas Elétricos de Potência
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
621.3
title_short Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
title_full Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
title_fullStr Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
title_full_unstemmed Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
title_sort Manutenção de tensão em transitórios de carga : análise de uma microrrede com aerogerador e armazenamento em baterias
author Barzola Iza, Jhonny Javier
author_facet Barzola Iza, Jhonny Javier
author_role author
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Fardin, Jussara Farias
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
dc.contributor.author.fl_str_mv Barzola Iza, Jhonny Javier
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Freitas, Tiara Rodrigues Smarssaro de
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Donadel, Clainer Bravin
contributor_str_mv Fardin, Jussara Farias
Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
Freitas, Tiara Rodrigues Smarssaro de
Donadel, Clainer Bravin
dc.subject.por.fl_str_mv Geradores síncronos a ímã permanente (GSIP)
Microrrede (Sistemas de energia elétrica)
topic Geradores síncronos a ímã permanente (GSIP)
Microrrede (Sistemas de energia elétrica)
Sistemas Elétricos de Potência
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
621.3
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Sistemas Elétricos de Potência
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Armazenamento - Baterias
Energia eólica
Energia elétrica e calor - Cogeração
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 621.3
description Distributed generation, incorporated or integrated, consists of isolated generating units connected through the supply system of less power than the concentrated generation of large power plants. The so-called microsources are, in turn, sources of electric power of much less power relative to the distribution network where they are connected. From these sources, such as photovoltaic panels, small wind power systems, fuel cells, microturbines and others, that are located near the loads, consumers can generate their own electricity and even supply the surplus to the distribution network of its location. To connect a microsource in the local distribution network, this must be in synchronism with the main network. Therefore, it is necessary that the differences in voltage, frequency and phase are negligible and thus avoid destabilizing the system. In wind turbines, the power output level at each time is uncertain because of the variable wind. This may cause instability in the system when working autonomously. This is where energy storage systems are a good proposal to reduce these variations, even for getting a steady flow of power. This dissertation analyzes the modeling and simulation in PSCAD of a wind turbine with a permanent magnet synchronous generator connected to a network through a controlled converter in power and voltage. It also considers the inclusion of an energy storage system based on batteries, to show the wind turbine behavior during wind and load variations, with and without the attached storage system. The storage system seeks to maintain constant power flow to the network. The results show the utility of the approach.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-04-08
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-02T00:01:09Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-01
2018-08-02T00:01:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/9662
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/9662
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/d6387f7c-e097-48da-8bdf-2b3f6ac66e55/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 024b0806b7d9091460cf3e61c39d6204
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813022574348599296