Análise do impacto da geração distribuída sobre um sistema de proteção de sobrecorrente aplicado ao alimentador teste de 13 barras do IEEE

• Autor(a) principal: Silva Filho, Cláudio Paz da.
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE)
• Texto Completo: https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/4770
• topic: geração distribuída; sistema de proteção; redes de distribuição

O constante crescimento do consumo de energia elétrica, aliado à necessidade de utilização de novas formas de geração, traz grandes desafios ao tradicional Sistema Elétrico de Potência (SEP), contexto no qual a busca pela modernização do mesmo tem se dado pelo desenvolvimento e implementação de fontes de Geração Distribuída (GD) e das Redes Elétricas Inteligentes (REIs), ou Smart Grids. Nesta conjuntura, o objetivo geral do presente trabalho é o estudo e avaliação dos sistemas de proteção de redes de distribuição de energia frente aos impactos da conexão e desconexão de geradores distribuídos. Visando o desenvolvimento da pesquisa, incialmente, realizou-se o estudo teórico para embasamento sobre o funcionamento e requisitos básicos dos sistemas de proteção. Além disso, foi feito um estudo sobre a geração distribuída abordando os impactos causados pela sua conexão na rede, tais como bidirecionalidade do fluxo de potência, sobretensão, nível de desbalanço de tensão, etc. Conjuntamente, realizou-se o estudo e modelagem de geração solar fotovoltaica como fonte de GD, na qual empregaram-se dados reais de um módulo fotovoltaico para validar toda modelagem. Ainda na metodologia, objetivando realizar simulações para análise do comportamento do sistema de proteção frente a faltas e dos parâmetros de operação de rede de distribuição após a inserção da geração distribuída. Foram modelados no ambiente SIMULINK/MATLAB® o alimentador teste de 13 barras do IEEE e um sistema de proteção de sobrecorrente temporizado. Na sequência, foram realizadas simulações de vários cenários com variação na alocação da GD com diferentes níveis de potência, além da aplicação de faltas em diferentes pontos da rede. Posteriormente, teve-se um direcionamento de possíveis estratégias de melhoria da proteção da rede, abordando assuntos como mudanças no fator de potência da GD, visando evitar sobretensões no sistema, e utilização de dispositivos inteligentes para uma atuação mais assertiva dos relés. Por fim, pôde-se concluir que o trabalho obteve êxito nas pesquisas e estudos propostos acerca dos impactos no sistema de proteção em redes de distribuição causados pela inserção de geração distribuída, visto que, em 38,71% das simulações, houve atuação do equipamento de proteção para falta reversa a ele.