Comparação do compartilhamento de potência em microrredes com controle por inclinação e máquina síncrona virtual
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Data de Publicação: | 2020 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40733 |
Resumo: | Microrrede é um sistema formado por um conjunto de geração distribuída, de sistemas de armazenamentos de energia, e de cargas que pode ser isolada ou não da rede elétrica principal através de uma chave. Quando em operação desconectada à rede, ou de forma autônoma, apresenta o desafio de garantir o fornecimento de energia às cargas com as gerações e armazenamentos disponíveis. Por meio de conversores permitem a integração das fontes primárias de energia e garantem a confiabilidade e flexibilidade ao sistema, sendo necessário o uso de técnicas de controle para se ter o máximo desempenho. Um das técnicas mais utilizadas é o controle por inclinação (em inglês, droop control), apresentando a vantagem de não necessitar de comunicação entre os conversores, porém, o compartilhamento de potência reativa é bastante prejudicado pela influência da impedância entre as fontes de energia e as cargas da microrrede. Essa técnica pode ser alterada para o controle por inclinação RD (resistive droop control para melhor performance, mas ainda há a influência da linha que agora prejudica o compartilhamento de potência ativa. Outro método a ser estudado é o controle baseado no gerador síncrono virtual (Virtual Synchronous Generator), como não só o problema do droop control é melhorado, como também possíveis oscilações no compartilhamento de potência ativa. Este trabalho apresenta as fundamentações e características de cada uma destas técnicas. Além disso, por meio de simulações através do software comercial Simulink/MATLAB e usando uma microrrede padrão de distribuição adotada pela CIGRÉ, que está operando isolado da rede, são realizadas análises comparativas, quanto ao desempenho de cada técnica de controle. E ainda será apresentada a técnica que melhor se comportou em termos de compartilhamento de potência. |
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SILVA, Laíssa Regina Bertoldo dahttp://lattes.cnpq.br/0466582717911234http://lattes.cnpq.br/8570418647952512AZEVEDO, Gustavo Medeiros de Souza2021-07-30T22:44:01Z2021-07-30T22:44:01Z2020-11-30SILVA, Laíssa Regina Bertoldo da. Comparação do compartilhamento de potência em microrredes com controle por inclinação e máquina síncrona virtual. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40733ark:/64986/001300000s4s6Microrrede é um sistema formado por um conjunto de geração distribuída, de sistemas de armazenamentos de energia, e de cargas que pode ser isolada ou não da rede elétrica principal através de uma chave. Quando em operação desconectada à rede, ou de forma autônoma, apresenta o desafio de garantir o fornecimento de energia às cargas com as gerações e armazenamentos disponíveis. Por meio de conversores permitem a integração das fontes primárias de energia e garantem a confiabilidade e flexibilidade ao sistema, sendo necessário o uso de técnicas de controle para se ter o máximo desempenho. Um das técnicas mais utilizadas é o controle por inclinação (em inglês, droop control), apresentando a vantagem de não necessitar de comunicação entre os conversores, porém, o compartilhamento de potência reativa é bastante prejudicado pela influência da impedância entre as fontes de energia e as cargas da microrrede. Essa técnica pode ser alterada para o controle por inclinação RD (resistive droop control para melhor performance, mas ainda há a influência da linha que agora prejudica o compartilhamento de potência ativa. Outro método a ser estudado é o controle baseado no gerador síncrono virtual (Virtual Synchronous Generator), como não só o problema do droop control é melhorado, como também possíveis oscilações no compartilhamento de potência ativa. Este trabalho apresenta as fundamentações e características de cada uma destas técnicas. Além disso, por meio de simulações através do software comercial Simulink/MATLAB e usando uma microrrede padrão de distribuição adotada pela CIGRÉ, que está operando isolado da rede, são realizadas análises comparativas, quanto ao desempenho de cada técnica de controle. E ainda será apresentada a técnica que melhor se comportou em termos de compartilhamento de potência.CNPqMicrogrid is a system formed by a grouping of distributed generation, energy storage systems and loads and it can be isolated to the main grid or not through a switch. When microgrid operated disconnected, or in the autonomous mode, has the challenge to guar- antee the energy supply to loads with available generator and storages. The converter permit integrated primary sources of energy and guarantee reliability and flexibility, but control techniques is necessary to have maximum performance. One of the most used techniques is the droop control whose advantage is operated without communication, but reactive power sharing is damaged by impedance between power source and loads of microgrid. This technique can be changed by resistive droop control for best perfor- mance, but there is still the influence of the line that now damaged the active power sharing. Another technique studied that is virtual Synchronous Generator whose droop control problem and active power oscillation is improved. This work presents the fun- damentals and characteristics of each one technique. Besides, it is realized comparative analysis through the simulation in commercial software Simulink/Matlab and using a distribution benchmark microgrid adopted by CIGRE which is operated in isolated mode to the grid, so it is shown the performance of each technique. Yet, it is presented the technique with the best behavior in terms of power sharing.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaGeração distribuídaMicrorredesCompartilhamento de potênciaControle por inclinaçãoMáquina síncrona virtualComparação do compartilhamento de potência em microrredes com controle por inclinação e máquina síncrona virtualinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Laíssa Regina Bertoldo da Silva.pdfDISSERTAÇÃO Laíssa Regina Bertoldo da Silva.pdfapplication/pdf7496379https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40733/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20La%c3%adssa%20Regina%20Bertoldo%20da%20Silva.pdf25328f589568d903a3e6e51be724c1c2MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40733/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40733/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53THUMBNAILDISSERTAÇÃO Laíssa Regina Bertoldo da Silva.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Laíssa Regina Bertoldo da Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1303https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40733/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20La%c3%adssa%20Regina%20Bertoldo%20da%20Silva.pdf.jpg6972af2dfeb94a1fed54820a5681d2f1MD54123456789/407332021-07-31 02:13:24.449oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-07-31T05:13:24Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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