Desacoplamento P/Q de sistemas de geração distribuída utilizando o conceito de impedância virtual
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28131 |
Resumo: | A utilização de sistemas de geração distribuída, que utilizam fontes renováveis de energia elétrica, tem se tornado cada vez mais comum, devido ao retorno do investimento, que está ocorrendo cada vez mais ágil, aos avanços dos sistemas de interconexão e também aos problemas ambientais gerados pela utilização de sistemas não renováveis de geração. No Brasil, a capacidade energética proveniente da geração distribuída está em constante crescimento. Diante do novo modelo do sistema elétrico de potência, com a participação de sistemas de geração distribuída, a utilização de métodos que regulem o fluxo de potência nas unidades de geração pode contribuir diretamente para a estabilidade do sistema elétrico, especialmente em redes de baixa tensão, pois as mesmas possuem perfil predominantemente resistivo e o fornecimento de potência ativa pode ocasionar sobretensões. Além disso, estratégias de fluxo de potência utilizadas em sistemas de geração convencionais não podem ser utilizadas nos sistemas de geração distribuída devido ao acoplamento entre as potencias ativa e reativa. Dessa forma, a realização desse trabalho tem o objetivo de adequar o controle do fluxo de potência, em um sistema fotovoltaico de geração distribuída controlado no modo tensão, utilizando o conceito de impedância virtual. Para superar o problema do acoplamento entre as potências ativa e reativa, o sistema implementado nesse trabalho utiliza um resistor virtual. Para efeito de análise, o resistor virtual é implementado de duas formas. Na primeira é implementado um resistor virtual positivo para acentuar o perfil resistivo do sistema, torna-do possível o controle P/V e Q/θ. Na segunda é implementado um resistor virtual negativo com o intuito de tornar o perfil da rede predominantemente indutivo e realizar o controle tradicional P/θ e Q/V. A utilização do conceito de impedância virtual é avaliada por meio de resultados de simulação e experimentais. |
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Cardoso, Luã SilvaDorea, Carlos Eduardo TrabucoSousa Neto, Cecílio Martins dePinheiro, José RenesRocha, Thiago de Oliveira AlvesRibeiro, Ricardo Lúcio de Araújo2019-12-04T23:38:46Z2019-12-04T23:38:46Z2019-08-30CARDOSO, Luã Silva. Desacoplamento P/Q de sistemas de geração distribuída utilizando o conceito de impedância virtual. 2019. 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28131A utilização de sistemas de geração distribuída, que utilizam fontes renováveis de energia elétrica, tem se tornado cada vez mais comum, devido ao retorno do investimento, que está ocorrendo cada vez mais ágil, aos avanços dos sistemas de interconexão e também aos problemas ambientais gerados pela utilização de sistemas não renováveis de geração. No Brasil, a capacidade energética proveniente da geração distribuída está em constante crescimento. Diante do novo modelo do sistema elétrico de potência, com a participação de sistemas de geração distribuída, a utilização de métodos que regulem o fluxo de potência nas unidades de geração pode contribuir diretamente para a estabilidade do sistema elétrico, especialmente em redes de baixa tensão, pois as mesmas possuem perfil predominantemente resistivo e o fornecimento de potência ativa pode ocasionar sobretensões. Além disso, estratégias de fluxo de potência utilizadas em sistemas de geração convencionais não podem ser utilizadas nos sistemas de geração distribuída devido ao acoplamento entre as potencias ativa e reativa. Dessa forma, a realização desse trabalho tem o objetivo de adequar o controle do fluxo de potência, em um sistema fotovoltaico de geração distribuída controlado no modo tensão, utilizando o conceito de impedância virtual. Para superar o problema do acoplamento entre as potências ativa e reativa, o sistema implementado nesse trabalho utiliza um resistor virtual. Para efeito de análise, o resistor virtual é implementado de duas formas. Na primeira é implementado um resistor virtual positivo para acentuar o perfil resistivo do sistema, torna-do possível o controle P/V e Q/θ. Na segunda é implementado um resistor virtual negativo com o intuito de tornar o perfil da rede predominantemente indutivo e realizar o controle tradicional P/θ e Q/V. A utilização do conceito de impedância virtual é avaliada por meio de resultados de simulação e experimentais.The distributed generation systems based on renewable sources has increased due to a fast return on investment, advances in interconnection systems, and environmental concerns. In Brazil, the distributed generation energy capacity is growing due to the new electric power system model based on distributed generation systems participation and methods to regulate the power flow in generation units. The generation units contribute to electric system stability, especially in low-voltage grids, which is the predominantly resistive and the active power produces overvoltages. In addition, power flow strategies used in conventional generation systems cannot be used in low-voltage systems due to active and reactive power coupling. This paper presents the power flow control on distributed generation photovoltaic system controlled in voltage mode based on virtual impedance concept. In order to overcome the active and reactive power coupling problem, the proposed method is implemented by means a virtual resistor. For analysis purposes, the virtual resistor is implemented by two ways. In the first one, a positive virtual resistor is implemented to accentuate the resistive profile of the system, performing the P/V and Q/θ control. In the second one, a negative virtual resistor is implemented in order to make the network profile predominantly inductive, and then perform the traditional P/θ and Q/V control. The virtual impedance concept technique is evaluated through simulation and experimental results.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAGeração distribuídaControle do fluxo de potênciaModo tensãoImpedância virtualDesacoplamento P/Q de sistemas de geração distribuída utilizando o conceito de impedância virtualinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTDesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.txtDesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain196728https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28131/2/DesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.txt6c7db4d829e7edcf8110e32df52c8746MD52THUMBNAILDesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.jpgDesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1427https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28131/3/DesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf.jpg11f0c5396981d8087f469d194d1b998cMD53ORIGINALDesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdfapplication/pdf4192068https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28131/1/DesacoplamentoP/Qsistemas_Cardoso_2019.pdf68d1a48aa7f55f63d42567bb1d748796MD51123456789/281312019-12-08 02:26:44.596oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28131Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-12-08T05:26:44Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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