Modelagem, análise de estabilidade e controle de microrredes de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rese, Leonardo
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/99294
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
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spelling Modelagem, análise de estabilidade e controle de microrredes de energia elétricaEngenharia eletricaRedes eletricasModelagem computacionalEnergia elétrica -DistribuiçãoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.Este trabalho de dissertação aborda os problemas de modelagem, análise de estabilidade e controle de microrredes de energia elétrica em corrente alternada. É proposta uma metodologia para a obtenção de um modelo linearizado de microrredes considerando os modelos dinâmicos da rede elétrica, de alguns tipos de cargas e de inversores de fonte de tensão (VSIs) com seus respectivos filtros de saída do tipo LCL e controladores. Os modelos desenvolvidos permitem a análise de microrredes operando em modo interligado e em modo isolado. Estes são posteriormente utilizados para o ajuste das malhas de controle dos VSIs e também para a análise de estabilidade a pequenas perturbações de microrredes. A estratégia de modelagem proposta requer a utilização do cálculo de fluxo de potência para a determinação das condições iniciais dos modelos. Para microrredes operando em modo interligado, é utilizado um algoritmo de fluxo de potência via método de Newton-Raphson convencional. Entretanto, em modo isolado, microrredes apresentam algumas peculiaridades que requerem a utilização de um algoritmo de fluxo de potência modificado, o qual também é apresentado. A proposição de estruturas de controle de VSIs para aplicação em microrredes operando em modo interligado e em modo isolado constitui também um objetivo deste trabalho. Adicionalmente, são apresentados resultados de análise de fluxo de potência, análise de estabilidade a pequenas perturbações e metodologias de ajuste dos controladores dos VSIs. Estes resultados são validados mediante simulações não lineares no domínio do tempo utilizando o programa computacional PSCAD/EMTDC. Uma microrrede-teste, também descrita nesta dissertação, é utilizada na avaliação do desempenho das metodologias propostas.This thesis investigates the microgrid modeling, small-signal stability analysis, and control problems. A methodology is proposed for the development of a linearized model of microgrids considering the dynamic behavior of the network, typical classes of loads, voltage source inverters (VSIs) equiped with LCL-type filters, and VSI controllers. The developed models are suitable for both VSI controller design and small-signal stability analysis of microgrids. The proposed modeling technique requires load flow calculations in order to derive the models' initial conditions. A classic load flow algorithm based on the Newton-Raphson method is used for microgrids operating in grid-connected mode. In islanded mode, however, microgrids exhibit some peculiarities that require the use of a modified load flow algorithm, which is also presented. The proposition of VSI controller structures for microgrid applications (in both grid-connected and islanded modes) is also an objective of this thesis. In addition, results of load flow analysis, small-signal stability analysis, and the methodologies used for the VSI controllers design are presented. These results are validated through nonlinear time-domain simulations performed with the PSCAD/EMTDC software package. A microgrid test system, which is also described in this thesis, is used to evaluate the performance of the proposed methodologies.FlorianópolisCosta, Antonio Jose Alves SimõesSilva, Aguinaldo Silveira eUniversidade Federal de Santa CatarinaRese, Leonardo2013-03-04T18:42:06Z2013-03-04T18:42:06Z20122012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis254 p.| il., tabs., grafs.application/pdf308811http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/99294porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-05-05T23:53:21Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/99294Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-05T23:53:21Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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