Análise e simulação das funções anti-ilhamento aplicadas em sistemas com geração distribuída em média tensão

• Autor(a) principal: Tan, Erick Gabriel Carneiro
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/25910
• topic: Geração distribuída fotovoltaica; Proteção de sistemas elétricos; Ilhamento; Modelagem; Sistema fotovoltaico; Proteção de sistema elétrico; Relé de proteção; Photovoltaic distributed generation; Protection of electrical systems; Islanding; Modeling

Percebe-se, cada vez mais, uma intensa busca por fontes geradoras de energia, fruto da globalização e aumento do consumo e desenvolvimento das populações mundiais. No entanto, o foco está cada vez mais voltado às fontes renováveis e de baixo impacto ambiental, por exemplo, com menor emissão de gases poluentes. Uma delas é a aplicação de Sistemas de Geração Distribuída Fotovoltaica, que se destaca como uma das principais fontes de energia renováveis e não contaminantes ao ambiente. É de extrema importância a aplicação de mecanismos de proteção para a geração distribuída, a fim de garantir que o seu funcionamento seja confiável, seguro e com qualidade satisfatória de energia. Além disso, a proteção deve ser capaz de detectar situações de ilhamento não intencional de geração distribuída. Tal fenômeno acontece quando uma região entra em um estado de operação onde fica energizada somente pelo sistema de geração distribuída podendo ocorrer após alguma falta, emergência ou manobra na rede da Concessionária. Através do software MATLAB/Simulink é realizada a modelagem de um relé digital para estudos de proteção de Sistema de Geração Distribuída Fotovoltaica conectada a um Alimentador de Média Tensão, envolvendo funções de proteção anti-ilhamento. As funções de proteção tipicamente aplicadas para o anti-ilhamento modeladas são: os relés de frequência, taxa de variação de frequência (ROCOF), relé de tensão e de salto vetorial (VS). O relé digital é avaliado em uma Rede Elétrica de 13 barras, sob diferentes condições operativas como: faltas monofásicas e trifásicas, desconexão de linha sem gerar um ilhamento e situação de ilhamento intencional. Os resultados obtidos indicaram que a proteção anti-ilhamento proposta teve operação devida na grande maioria dos cenários operativos e somente na condição onde foi aplicada uma falta trifásica a proteção atuou de modo indevido. O relé de frequência foi o que teve a atuação mais rápida, seguido do relé de taxa de variação de frequência e o relé de tensão. Além disso, pode-se verificar que a aplicação do relé de salto vetorial em um sistema de geração solar fotovoltaico não se mostrou coerente, diferentemente de quando aplicado a um gerador síncrono.