Impacto de geração fotovoltaica e mobilidade elétrica nos níveis de distorção harmônica e de alta frequência de redes de distribuição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hax, Gláucio Roberto Tessmer, 1978-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15116
Resumo: Orientadores: Walmir de Freitas Filho, Ricardo Torquato Borges
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Duas tecnologias que se destacam neste cenário moderno das redes de distribuição de energia elétrica são a geração fotovoltaica e os veículos elétricos do tipo plug-in. Visto que estas tecnologias são baseadas em conversores eletrônicos de potência, existe preocupação por parte das distribuidoras de energia sobre seu potencial impacto nos índices de qualidade de energia da rede, especialmente nos níveis de distorções harmônicas e de distorções de alta frequência. Neste contexto, o principal objetivo desta tese de doutorado é investigar como o aumento na penetração destes equipamentos afeta os níveis de distorção harmônica e distorção de alta frequência da rede. Este estudo é realizado inicialmente com o desenvolvimento de modelos elétricos simplificados de conversores eletrônicos para estimar seu impacto na rede elétrica. Em seguida, são consideradas extensas campanhas de medições em redes de distribuição de baixa tensão reais com alta penetração de geração fotovoltaica (geradores monofásicos e trifásicos, residenciais e comerciais, de diferentes potências nominais e com inversores de diferentes fabricantes), e com diferentes tipos de recarga de veículos elétricos (residencial e corporativa, lenta e rápida, monofásica e trifásica, de diferentes modelos de veículos elétricos). Análises e discussões teóricas também são apresentadas para embasar e justificar os resultados obtidos. De forma geral, os resultados de medição e as análises conceituais indicam que estas tecnologias tendem a apresentar impacto reduzido nos níveis de distorção harmônica do circuito. Por outro lado, estes componentes podem injetar distorções de alta frequência na rede elétrica. Apesar disto, devido à característica predominantemente indutiva da rede de distribuição, as correntes de alta frequência injetadas no circuito tendem a ser baixas e a apresentar baixa propagação pela rede de distribuição, exceto em condições específicas em que as distorções excitam ressonâncias no circuitoAbstract: Modern electrical energy distribution systems are undergoing major transformations recently, characterized by the penetration of Grid Edge Technologies, which include renewable distributed generation (wind and photovoltaic), electrical vehicles, energy storage systems, among others. Two technologies that are prominent in these modern distribution systems are the photovoltaic generation and the plug-in electrical vehicles. As these technologies are based on power electronic converters, there is a concern from distribution utilities about their potential impact on power quality indices of the circuit, especially on harmonic distortion levels and on high frequency distortion levels. In this context, the main goal of the PhD thesis is to investigate how the increasing penetration of these devices affects the harmonic distortion and high frequency distortion levels of the system. This research is conducted initially by developing simplified electrical models of power electronic converters to estimate their impact in the power system. Then, extensive measurement campaigns are conducted on real low voltage distribution systems with high penetration of photovoltaic generation (single-phase and three-phase, residential and commercial, with different rated capacities, and with inverters from different manufacturers), and with different types of electrical vehicle charging (residential and commercial, slow and fast, single-phase and three-phase, from different types of electric vehicles). Analyses and theoretical discussions are also presented to support and justify the results obtained. In general, the measurement results and conceptual analyses indicate that these technologies tend to present a negligible impact on harmonic distortion levels of the circuit. On the other hand, these devices may inject high frequency distortions on the electrical system. Despite that, due to the predominantly inductive characteristic of the distribution system, high frequency currents injected into the circuit tend to be low and present low propagation into the distribution system, except for specific conditions where the distortions excite resonances in the circuitDoutoradoEnergia ElétricaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Freitas Filho, Walmir de, 1971-Borges, Ricardo Torquato, 1989-Bonatto, Benedito DonizetiFerraz, Bibiana Maitê PetryRosentino Júnior, Arnaldo José PereiraOleskovicz, MárioUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASHax, Gláucio Roberto Tessmer, 1978-20232023-11-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (126 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/15116HAX, Gláucio Roberto Tessmer. Impacto de geração fotovoltaica e mobilidade elétrica nos níveis de distorção harmônica e de alta frequência de redes de distribuição. 2023. 1 recurso online (126 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/15116. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1373691porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-02-07T10:07:24Zoai::1373691Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-02-07T10:07:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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