Metodologia para análise da influência de pequenas centrais de geração síncrona na margem de estabilidade de tensão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Prado, Carolina Cortez do
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000nwqv
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/13657
Resumo: The insertion of Distributed Generation has become a strong attraction due to its characteristic advantages, such as the reduction of losses in the energy transportation due to the lack of extensive transmission lines, decongestion in the transmission and distribution systems, low environmental impact, reduction of investments for improvements in the traditional network, and proximity to the final consumers, which creates a greater reliability to the load service. Small hydro power plants (SHP) are part of the group of distributed generation sources, providing clean energy and a low environmental cost. Thus, SHP provides an interesting solution to the problems involving overloading of the electric power systems and the growing demand for electric energy. However, this innovation leads to changes in the electrical system that may provoke doubts about the security and safe operation. Therefore, the analysis and studies of the electric power system face to these new generations become a need. Among the several related issues, the study of voltage stability is of great interest, since it is a factor that directly influences the operational safety of the system. Voltage instability is capable of causing large load losses and collapses in significant parts of the system, even if they occur due to simple events such as changes in load profiles. Several factors may influence on the stability conditions, especially in systems that operate under stressful conditions, where large consumer centers are far from large power plants, thus requiring extensive transmission lines and equipment for voltage control and reactive compensation. In addition to these factors, the main cause of the occurrence of voltage instability is the inability of the system to provide an adequate support of reactive power throughout the electrical system. In this context, this work presents a methodology for analyzing the impact that SHPs may have on the voltage stability margin. The analysis is accomplished with the support of the computational tool ANAREDE, from the evaluation of the system conditions and curves surveys through the application of the continuous power flow. The main idea is to verify how the insertion of distributed generators can be useful and collaborate to maintain the voltage stability, even if it operates under critical conditions.
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Small hydro power plants (SHP) are part of the group of distributed generation sources, providing clean energy and a low environmental cost. Thus, SHP provides an interesting solution to the problems involving overloading of the electric power systems and the growing demand for electric energy. However, this innovation leads to changes in the electrical system that may provoke doubts about the security and safe operation. Therefore, the analysis and studies of the electric power system face to these new generations become a need. Among the several related issues, the study of voltage stability is of great interest, since it is a factor that directly influences the operational safety of the system. Voltage instability is capable of causing large load losses and collapses in significant parts of the system, even if they occur due to simple events such as changes in load profiles. Several factors may influence on the stability conditions, especially in systems that operate under stressful conditions, where large consumer centers are far from large power plants, thus requiring extensive transmission lines and equipment for voltage control and reactive compensation. In addition to these factors, the main cause of the occurrence of voltage instability is the inability of the system to provide an adequate support of reactive power throughout the electrical system. In this context, this work presents a methodology for analyzing the impact that SHPs may have on the voltage stability margin. The analysis is accomplished with the support of the computational tool ANAREDE, from the evaluation of the system conditions and curves surveys through the application of the continuous power flow. The main idea is to verify how the insertion of distributed generators can be useful and collaborate to maintain the voltage stability, even if it operates under critical conditions.A inserção de Geração Distribuída vem se tornando um forte atrativo em função de suas vantagens, tais como a redução de perdas no transporte de energia por dispensar extensas linhas de transmissão, descongestionamento nos sistemas de transmissão e distribuição, baixo impacto ambiental, e a proximidade com os consumidores finais, o que gera uma maior confiabilidade ao atendimento de carga. As pequenas centrais de geração hídrica (PCH) integram o grupo de fontes de geração distribuída, proporcionando energia limpa e a um baixo custo ambiental. Dessa forma, as PCHs também configuram uma interessante solução para os problemas envolvendo o sobrecarregamento dos sistemas elétricos de potência e a crescente demanda por energia elétrica. Porém, tornam-se cada vez mais necessários a análise e estudos do sistema elétrico de potência frente a essas novas gerações. Entre as diversas questões relacionadas, o estudo da estabilidade de tensão é de grande interesse, uma vez que se trata de um fator que influencia diretamente na segurança operacional do sistema. A instabilidade de tensão é capaz de causar grandes perdas de carga e colapsos em partes significativas do sistema, ainda que ocorram em função de eventos simples, como alterações nos perfis de carga. Diversos fatores podem influenciar nas condições de estabilidade, com destaque para sistemas que operam em condições estressantes, onde os grandes centros consumidores encontram-se distantes das grandes centrais geradoras, necessitando assim de extensas linhas de transmissão e equipamentos para controle de tensão e compensação de reativos. Além desses fatores, a principal causa da ocorrência de instabilidade de tensão é a inabilidade do sistema em prover um adequado suporte de potência reativa ao longo do sistema elétrico. Nesse contexto, esse trabalho apresenta uma metodologia para análise do impacto que as pequenas centrais hídricas de geração síncrona podem ter sobre a margem de estabilidade de tensão. Essa análise é feita com o auxílio da ferramenta computacional ANAREDE, a partir da avaliação das condições do sistema e levantamentos de curvas por meio da aplicação do fluxo de potência continuado. O objetivo é verificar de que maneiras a inserção de geradores distribuídos pode ser útil e colaborar para manter a estabilidade de tensão no sistema, ainda que este opere em condições críticas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaBernardon, Daniel Pinheirohttp://lattes.cnpq.br/6004612278397270Santos, Eduardo Machado doshttp://lattes.cnpq.br/2387118009577291Sperandio, Mauriciohttp://lattes.cnpq.br/8051956713222836Prado, Carolina Cortez do2018-07-04T15:50:04Z2018-07-04T15:50:04Z2017-03-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/13657ark:/26339/001300000nwqvporAttribution-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:UFSM2018-07-04T15:50:05Zoai:repositorio.ufsm.br:1/13657Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-07-04T15:50:05Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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