Equivalente de redes elétricas aplicado na supervisão de redes de distribuição com inserção de microgeração fotovoltaica distribuída
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/30323 |
Resumo: | Esta dissertação aborda o tema Supervisão de Redes Elétricas de Baixa Tensão em tempo real. De forma específica, o trabalho propõe uma nova metodologia que permite o monitoramento de grandezas elétricas em pontos de interesse das redes de distribuição. Tal metodologia se baseia na construção de equivalentes de redes de baixa tensão projetados para representar circuitos que possuem características especiais. Dentre estas, destacam-se a presença de Microgeração Fotovoltaica Distribuída na rede, o desbalanceamento do sistema de distribuição de baixa tensão e a falta de medições localizadas próximas aos consumidores. A operação em tempo real do sistema elétrico não é trivial, principalmente no contexto da distribuição, onde as medições se concentram, em geral, nas subestações, implicando dificuldade em se obter o estado da rede. A presença da geração fotovoltaica introduz uma nova dinâmica para o comportamento da carga do sistema, exigindo novas formas para representá-la. O desbalanceamento das fases dos circuitos de distribuição de baixa tensão requerem técnicas diferenciadas para a solução das redes. Ressalta-se, também, a grande dimensão dos sistemas de distribuição brasileiros. A metodologia proposta no trabalho considera as questões levantadas acima. O equivalente desenvolvido permite representar a rede completa por meio de Unidades Consumidoras/Geradoras Equivalentes, viabilizando a modelagem conjunta da carga e da geração fotovoltaica, e de Redes Equivalentes, as quais representam a topologia da rede. A formulação do equivalente é inovadora e se baseia no uso de algoritmos para solução de Fluxo de Potência adaptados. O método proposto é testado sob diferentes condições operativas da rede, validando a abrangência do uso da metodologia proposta. Os resultados positivos alcançados mostram o potencial de aplicação da metodologia para supervisão em tempo real de redes de baixa tensão. |
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A operação em tempo real do sistema elétrico não é trivial, principalmente no contexto da distribuição, onde as medições se concentram, em geral, nas subestações, implicando dificuldade em se obter o estado da rede. A presença da geração fotovoltaica introduz uma nova dinâmica para o comportamento da carga do sistema, exigindo novas formas para representá-la. O desbalanceamento das fases dos circuitos de distribuição de baixa tensão requerem técnicas diferenciadas para a solução das redes. Ressalta-se, também, a grande dimensão dos sistemas de distribuição brasileiros. A metodologia proposta no trabalho considera as questões levantadas acima. O equivalente desenvolvido permite representar a rede completa por meio de Unidades Consumidoras/Geradoras Equivalentes, viabilizando a modelagem conjunta da carga e da geração fotovoltaica, e de Redes Equivalentes, as quais representam a topologia da rede. A formulação do equivalente é inovadora e se baseia no uso de algoritmos para solução de Fluxo de Potência adaptados. O método proposto é testado sob diferentes condições operativas da rede, validando a abrangência do uso da metodologia proposta. Os resultados positivos alcançados mostram o potencial de aplicação da metodologia para supervisão em tempo real de redes de baixa tensão.This thesis approaches the Low Voltage Electrical Networks Supervision topic. More specifically, this work proposes a new methodology which allows monitoring of electrical variables in points of interest. Such methodology is based on the construction of equivalent low voltage networks designed to represent circuits with special features. Among those characteristics, the presence of Distributed Photovoltaic Microgeneration, unbalance of low voltage distribution systems and lack of measurements located near consumers are highlighted. Real time operation of electrical systems is not trivial, particularly in distribution ones, where measurements are commonly centered at substations. This implies in difficulty for obtaining the network state. The presence of photovoltaic generation introduces a new dynamic for systems load behavior, therefore demanding new ways to represent it. Alternative network solution techniques are needed for phase unbalanced circuits. Also, it is important to emphasize that Brazilian distribution systems are extensive. The methodology proposed in this work takes into account the remarks mentioned above. The equivalent developed allows the full network representation using an Equivalent Load/Generation Unit, which enables the joint modelling of loads and photovoltaic generation, and Equivalent Networks, representing the system topology. The equivalent formulation is innovative and is based on the use of adapted Load Flow solution algorithms. The proposed method is tested under different operative network conditions, validating its comprehensive usage. The positive results show the application potential of this methodology for real time low voltage networks supervision.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICAEngenharia elétricaSistemas de energia elétricaEnergia elétrica - DistribuiçãoRedes elétricasGeração de energia fotovoltaicaSistemas de distribuição de energia elétricaMicrogeração fotovoltaica distribuídaEquivalente de redes elétricasSupervisão em tempo realEquivalente de redes elétricas aplicado na supervisão de redes de distribuição com inserção de microgeração fotovoltaica distribuídainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertacao Gustavo Diniz da Corte.pdfDissertacao Gustavo Diniz da Corte.pdfAbertoapplication/pdf5951895https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/30323/1/Dissertacao%20Gustavo%20Diniz%20da%20Corte.pdf4c5e585d7765696e0870ec70934e5793MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/30323/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD52TEXTDissertacao Gustavo Diniz da Corte.pdf.txtDissertacao Gustavo Diniz da Corte.pdf.txtExtracted texttext/plain181743https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/30323/3/Dissertacao%20Gustavo%20Diniz%20da%20Corte.pdf.txtcd424c33ad86078ae8adda3751dd92feMD531843/303232019-11-14 12:44:48.231oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T15:44:48Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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