Diagnóstico dos impactos da inserção de geração distribuída fotovoltaica na qualidade de energia elétrica em sistemas de distribuição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Eleandro Luis Marques da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/0013000015446
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31282
Resumo: With the increased penetration of distributed generation installations in Brazil's energy distribution systems, especially photovoltaic systems, much has been studied about the impacts on energy quality caused to the systems. The system, with large generators displaced from the load centers, has been modified by the presence of small generators, installed closer to the loads and spread throughout the distribution system. As a result, the change in the generation philosophies of Brazilian electrical systems has brought major challenges to the sector, especially distribution systems, which are, in the first instance, those that must absorb these impacts. This generation model close to the loads is causing major overvoltage problems at the coupling points, due to the reverse flow of active power. Problems such as increased technical losses are also reported in the literature. Therefore, in this dissertation, we seek to analyze the impacts caused to the systems from the point of view of energy quality. For this purpose, a real distribution feeder is being studied. Power quality measurements were carried out on a low voltage system. For the simulations, the impacts were evaluated using the OpenDSS software in Quasi-static time series mode for twenty-four hours on a real medium and low voltage feeder. Through the simulations and measurements carried out, it was possible to verify the impacts of overvoltage on medium voltage, but especially on low voltage. The occurrence of violations in the voltage transgression indicators established in the Distribution Procedures (PRODIST) was also noted. Regarding harmonic levels, no violations were identified in the systems. Other problems encountered were related to the power factor in the substation which, due to the high flow of active power inserted into the system, has consequences for adequate power levels. In relation to the capacity of the feeders, it was identified that, due to the “duck curve”, the need to resume power absorption by the system between 3 pm and 8 pm becomes abrupt, in many cases leaving a reverse flow for a high supply at this time.
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As a result, the change in the generation philosophies of Brazilian electrical systems has brought major challenges to the sector, especially distribution systems, which are, in the first instance, those that must absorb these impacts. This generation model close to the loads is causing major overvoltage problems at the coupling points, due to the reverse flow of active power. Problems such as increased technical losses are also reported in the literature. Therefore, in this dissertation, we seek to analyze the impacts caused to the systems from the point of view of energy quality. For this purpose, a real distribution feeder is being studied. Power quality measurements were carried out on a low voltage system. For the simulations, the impacts were evaluated using the OpenDSS software in Quasi-static time series mode for twenty-four hours on a real medium and low voltage feeder. Through the simulations and measurements carried out, it was possible to verify the impacts of overvoltage on medium voltage, but especially on low voltage. The occurrence of violations in the voltage transgression indicators established in the Distribution Procedures (PRODIST) was also noted. Regarding harmonic levels, no violations were identified in the systems. Other problems encountered were related to the power factor in the substation which, due to the high flow of active power inserted into the system, has consequences for adequate power levels. In relation to the capacity of the feeders, it was identified that, due to the “duck curve”, the need to resume power absorption by the system between 3 pm and 8 pm becomes abrupt, in many cases leaving a reverse flow for a high supply at this time.Com o aumento da penetração de instalações de geração distribuída nos sistemas de distribuição de energia do Brasil, em especial os sistemas fotovoltaicos, muito se tem estudado sobre os impactos da qualidade de energia causados aos sistemas. O sistema, com grandes geradores deslocados dos centros de cargas, vem sendo modificado pela presença de pequenos geradores, instalados mais próximo às cargas e espalhados ao longo de todo o sistema de distribuição. Com isso, a mudança nas filosofias de geração dos sistemas elétricos brasileiros vem trazendo grandes desafios para o setor, em especial aos sistemas de distribuição, que são, em primeira instância, os que devem absorver esses impactos. Esse modelo de geração próximo às cargas está causando grandes problemas de sobretensão nos pontos de acoplamento, devido ao fluxo reverso de potência ativa. Problemas como o aumento das perdas técnicas também são relatados na literatura. Assim, nessa dissertação, busca-se analisar os impactos causados para os sistemas sob o ponto de vista da qualidade de energia. Para isso está sendo estudado um alimentador de distribuição real. Foram realizadas medições de qualidade de energia em um sistema de baixa tensão. Para as simulações foram avaliados os impactos através do software OpenDSS no modo Quasi-static time series para vinte e quatro horas em um alimentador real de média e baixa tensão. Através das simulações e das medições realizadas, foi possível constatar impactos de sobretensão na média tensão, mas, em especial, na baixa tensão. Constatou-se também a ocorrência de violações nos indicadores de transgressão de tensão estabelecidos nos Procedimentos de Distribuição (PRODIST). Em relação aos níveis de harmônicos, não foram identificadas violações nos sistemas. Outros problemas encontrados foram relacionados ao fator de potência na subestação que, em função do alto fluxo de potência ativa inserida no sistema, traz consequências aos níveis de potência adequados. Em relação à capacidade dos alimentadores, identificou-se que, em função da “curva do pato”, a necessidade de retomada na absorção de potência pelo sistema entre as 15h e 20h torna-se abrupta, saindo em muitos casos de um fluxo reverso para um suprimento elevado nesse horário.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaMarchesan, Gustavohttp://lattes.cnpq.br/4254867243649147Santos, Laura Lisiane Callai dosGarcia, Enoque DutraSilva, Eleandro Luis Marques da2024-01-25T15:06:08Z2024-01-25T15:06:08Z2023-06-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31282ark:/26339/0013000015446porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-01-25T15:06:09Zoai:repositorio.ufsm.br:1/31282Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-01-25T15:06:09Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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