Avaliação de estratégias para o controle de tensão na operação de microgrids em regime permanente
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16148 |
Resumo: | A transição energética já se tornou uma realidade mundial. A forma de geração, transmissão e distribuição de energia vem sofrendo grandes mudanças nos últimos anos, e isto, muito se dá por questões relacionadas às políticas ambientais, econômicas e sociais. A diversificação da matriz energética tem como principal desafio realizar a integração de diferentes fontes de energia de uma maneira confiável e segura. Dentro deste contexto, as microgrids, ou em português, microrredes, surgem como uma oportunidade no setor elétrico, pois sua maior característica é reunir diversos recursos distribuídos em uma única rede. A partir dessa premissa, este trabalho objetiva avaliar o comportamento de uma microrrede considerando diferentes configurações de operação do conversor de potência, como modo PV, PQ, VSI e Volt-Var por meio do cálculo do fluxo de potência em coordenadas polares resolvido pelo método de Newton-Raphson. Além de tais avaliações, este trabalho traz como contribuição a implementação de um controle secundário de tensão em conjunto com o equacionamento de inversores com sistema de controle em droop. Adicionalmente, obtém-se como ganho o valor da tensão de referência a ser configurada pelo inversor. A implementação computacional foi realizada no software Matlab e avaliouse o sistema teste de 38 barras, amplamente mencionado em trabalhos que abordam microrredes. Para validação, os resultados da metodologia proposta foram comparados aos obtidos no programa ANAREDE, software muito utilizado para análise de redes em regime permanente, cujos valores apresentaram-se similares aos obtidos pelo software, onde é possível comprovar a precisão e bom desempenho da simulação implementada. |
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A partir dessa premissa, este trabalho objetiva avaliar o comportamento de uma microrrede considerando diferentes configurações de operação do conversor de potência, como modo PV, PQ, VSI e Volt-Var por meio do cálculo do fluxo de potência em coordenadas polares resolvido pelo método de Newton-Raphson. Além de tais avaliações, este trabalho traz como contribuição a implementação de um controle secundário de tensão em conjunto com o equacionamento de inversores com sistema de controle em droop. Adicionalmente, obtém-se como ganho o valor da tensão de referência a ser configurada pelo inversor. A implementação computacional foi realizada no software Matlab e avaliouse o sistema teste de 38 barras, amplamente mencionado em trabalhos que abordam microrredes. Para validação, os resultados da metodologia proposta foram comparados aos obtidos no programa ANAREDE, software muito utilizado para análise de redes em regime permanente, cujos valores apresentaram-se similares aos obtidos pelo software, onde é possível comprovar a precisão e bom desempenho da simulação implementada.The energy transition has already become a global reality. The methods of energy generation, transmission, and distribution have undergone significant changes in recent years, largely due to environmental, economic, and social policy issues. The main challenge of diversifying the energy matrix is to integrate different energy sources in a reliable and secure manner. Within this context, microgrids emerge as an opportunity in the electrical sector, as their main characteristic is to bring together various distributed resources into a single network. Based on this premise, this work aims to evaluate the behavior of a microgrid considering different operation configurations of power converter, such as PV, PQ, VSI, and Volt-Var modes, through power flow solution in polar coordinates by Newton-Raphson method. In addition to these evaluations, this study contributes to the implementation of a secondary voltage control together with the formulation of inverters with droop control system. Additionally, the value of the reference voltage to be configured by the inverter is obtained as a gain. The computational implementation was carried out in the Matlab software, and the 38-bus test system, widely mentioned in microgrid studies, was evaluated. For validation, the results of the proposed methodology were compared to those obtained from ANAREDE program, a extensively used software for steady-state network analysis, and the values were found to be similar, where it is possible to prove the accuracy and good performance of the implemented simulation.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAIntegração de fontes de energiaMicrorredesInversoresFluxo de potênciaControle secundário de tensãoIntegration of energy sourcesMicrogridsInvertersPower flowSecondary voltage controlAvaliação de estratégias para o controle de tensão na operação de microgrids em regime permanenteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16148/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16148/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALcarineflaviadosreis.pdfcarineflaviadosreis.pdfapplication/pdf1976497https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16148/1/carineflaviadosreis.pdf6c337e2a62333d9da6be9ef1f8440f9fMD51TEXTcarineflaviadosreis.pdf.txtcarineflaviadosreis.pdf.txtExtracted texttext/plain213439https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16148/4/carineflaviadosreis.pdf.txt04683d0e82b1dd3e94fbdc074d75e185MD54THUMBNAILcarineflaviadosreis.pdf.jpgcarineflaviadosreis.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1186https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16148/5/carineflaviadosreis.pdf.jpg0f4026275bc5e38ff55fe7ede2295a70MD55ufjf/161482023-11-01 04:04:15.713oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2023-11-01T06:04:15Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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