Contribuições à modelagem e análise de fluxo de carga de redes elétricas com geração distribuída fotovoltaica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Corrêa, Henrique Pires
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFG
Texto Completo: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10550
Resumo: This work presents new contributions to the modeling of photovoltaic panels and the analysis of power systems by means of load flow, with emphasis on distribution networks with associated distributed generation. Such contributions consist of: (a) an equivalent parameter estimation method for photovoltaic cells and panels, which possesses greater accuracy in comparison to similar methods in the literature; (b) matrix equations for the power-mismatch Newton-Raphson load flow algorithm, which provides concise notation for polyphase load flow and reduces execution time due to usage of matrix operations; and (c) a method for the approximate computation of neutral voltages in three-phase systems, whose advantage consists in reducing the computational complexity associated to the study of neutral-earth voltages as functions of grounding impedances. All proposed methods are validated by means of computer simulations based on real data pertaining to distribution networks; the obtained results are compared to those provided by different methods in the literature. In order to expand the analysis to distribution grids with penetration of distributed photovoltaic generation, the simulations are carried out via the Monte Carlo method, by means of which the randomness of power injection and allocation of generators is emulated. The results confirm the validity of the proposed methods and suggest their applicability to problems involving photovoltaic panels and/or load flow in grids with distributed generation.
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Such contributions consist of: (a) an equivalent parameter estimation method for photovoltaic cells and panels, which possesses greater accuracy in comparison to similar methods in the literature; (b) matrix equations for the power-mismatch Newton-Raphson load flow algorithm, which provides concise notation for polyphase load flow and reduces execution time due to usage of matrix operations; and (c) a method for the approximate computation of neutral voltages in three-phase systems, whose advantage consists in reducing the computational complexity associated to the study of neutral-earth voltages as functions of grounding impedances. All proposed methods are validated by means of computer simulations based on real data pertaining to distribution networks; the obtained results are compared to those provided by different methods in the literature. In order to expand the analysis to distribution grids with penetration of distributed photovoltaic generation, the simulations are carried out via the Monte Carlo method, by means of which the randomness of power injection and allocation of generators is emulated. The results confirm the validity of the proposed methods and suggest their applicability to problems involving photovoltaic panels and/or load flow in grids with distributed generation.No presente trabalho, são apresentadas novas contribuições à modelagem de painéis fotovoltaicos e à análise de sistemas de potência via fluxo de carga, com enfoque em redes de distribuição com presença de geração distribuída. Tais contribuições consistem em: (a) um método para estimação dos parâmetros equivalentes de células e painéis fotovoltaicos, de maior acurácia comparado a métodos similares existentes na literatura; (b) um equacionamento matricial para o algoritmo do fluxo de carga Newton-Raphson baseado em erro de potência, o qual provê notação concisa para o fluxo de carga polifásico e redução do tempo de execução em razão do uso de operações matriciais; e (c) um método para o cálculo aproximado das tensões de neutro em sistemas trifásicos, cuja vantagem consiste na redução da complexidade computacional associada ao estudo das tensões neutro-terra em função das impedâncias de aterramento. Todos os métodos propostos são validados por meio de simulações computacionais baseadas em dados reais referentes a redes de distribuição, cujos resultados são comparados com os de outros métodos da literatura. Objetivando-se ampliar a análise para redes com penetração de geração distribuída fotovoltaica, as simulações são realizadas via método Monte Carlo, por meio do qual a aleatoriedade de potência e alocação dos geradores é emulada. Os resultados confirmam a validade dos métodos propostos e sugerem sua aplicabilidade a problemas envolvendo painéis fotovoltaicos e/ou fluxo de carga em redes com geração distribuída.Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2020-09-03T14:52:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Henrique Pires Corrêa - 2020.pdf: 9703797 bytes, checksum: f7d517e59e8673f849db3aa70aafb29f (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2020-09-03T19:40:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Henrique Pires Corrêa - 2020.pdf: 9703797 bytes, checksum: f7d517e59e8673f849db3aa70aafb29f (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)Made available in DSpace on 2020-09-03T19:40:51Z (GMT). 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