Sintonia e simulação de reguladores de velocidade para turbinas hidraúlicas de reação

• Autor(a) principal: Baldissera, Douglas Dido
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/193023
• topic: Velocidade; Turbinas hidráulicas; Speed Governors Tuning; Power Electric Systems Stability; Dynamics of Hydraulic Turbines

Existe uma grande inserção de plantas hidroelétricas na matriz energética nacional. Entre essas plantas encontram-se as chamadas Pequenas Centrais Hidrelétricas ou PCHs. Para a entrada em operação dessas PCHs é necessário um conjunto de estudos, sendo um deles os estudos de estabilidade eletromecânica. No âmbito desses estudos, os reguladores de velocidade são fundamentais, uma vez que compõem os sistemas de controle carga-frequência, sendo responsáveis pelo controle da potência mecânica fornecida aos geradores síncronos pelas turbinas hidráulicas e, consequentemente, pelo controle de frequência do sistema. Tais dispositivos devem ser sintonizados de maneira a garantir uma operação estável dos sistemas de potência quando ocorrem perturbações nos mesmos. Este trabalho apresenta a comparação do desempenho de um sistema quando composto por turbinas Francis e Kaplan, usando quatro métodos clássicos de ajuste para reguladores de velocidade. Para tal, são introduzidos conceitos fundamentais do estudo de estabilidade de sistemas elétricos de potência e de turbinas hidráulicas, assim como apresentados os modelos dinâmicos dos componentes utilizados nas simulações e as metodologias de sintonia consideradas. Por fim, os modelos de turbina junto aos métodos de ajuste são adicionados a um sistema real composto por uma PCH conectada ao sistema interligado através de um sistema de distribuição radial. Esse sistema é simulado utilizando os softwares ANAREDE® e ANATEM®. Os resultados mostram uma semelhança entre os métodos de ajuste propostos, de modo que possam ser considerados como uma estimativa inicial no ajuste dos reguladores de velocidade.