Avaliação de uma estratégia de controle volt-var hierárquico na presença de microgeração solar fotovoltaica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pato, Pedro Augusto Viana, 1991
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637300
Resumo: Orientador: Fernanda Caseño Trindade Arioli
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spelling Avaliação de uma estratégia de controle volt-var hierárquico na presença de microgeração solar fotovoltaicaEvaluation of a hierarchical volt-var control strategy in the presence of photovoltaic solar microgenerationSistemas de energia elétrica - Distribuidor de cargaGeração distribuída de energiaElectrical power systems - DistributionDistributed power generationOrientador: Fernanda Caseño Trindade ArioliDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: O controle de tensão e potência reativa das redes de distribuição objetiva manter a tensão de atendimento de todos os consumidores da concessionária dentro de limites regulatórios e técnicos considerados adequados e que asseguram o correto funcionamento dos equipamentos destes consumidores. Esse controle é ainda responsável pela gestão eficiente da potência reativa que flui pela rede e tem, portanto, papel importante na minimização das perdas elétricas. Historicamente, utilizam-se reguladores de tensão de linha, bancos de capacitores e transformadores de potência com comutação sob carga, equipamentos chamados tradicionais e cuja operação e coordenação estão classicamente bem definidas e experimentadas, tendo sido baseadas nas premissas de fluxo unidirecional de potência ativa (da subestação para os consumidores), baixo nível de monitoramento das redes de distribuição e ausência de comunicação. No entanto, a crescente instalação de geradores distribuídos, especialmente sistemas fotovoltaicos, bem como a substituição de antigos medidores eletromecânicos por medidores inteligentes e a implantação de infraestrutura de comunicação têm limitado tais premissas e, ao mesmo tempo que impõem novos desafios ao controle de tensão e potência reativa, abrem novas possibilidades para a operação das chamadas redes modernas de distribuição. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma estrutura de controle integrado de tensão e potência reativa, na qual um agente central, em intervalos definidos de tempo, pode atuar nos ajustes dos controladores locais dos equipamentos tradicionais e dos inversores dos sistemas fotovoltaicos. Tal atuação objetiva manter a rede em um ponto de operação otimizado no sentido de minimizar as perdas elétricas e mitigar transgressões de tensão. O desempenho do controle proposto é testado por meio de simulações computacionais em uma rede de distribuição real de grande porte com diferentes níveis de penetração de microgeração distribuída fotovoltaica. Os resultados apontam para uma redução das perdas e uma diminuição do número de transgressões de tensão, considerando como base de comparação o método tradicional de controle de tensão e potência reativaAbstract: The objective of the voltage and reactive power control in distribution systems is to keep the voltage supplied to all consumers within regulatory and technical limits considered adequate and that guarantee the proper operation of these consumers¿ equipment. This control is also responsible for the efficient management of the reactive power that flows through the grid and, therefore, has an import role in the minimization of electrical losses. Historically, the voltage and reactive power control uses line voltage regulators, capacitor banks and on-load-tap-changer power transformers, the so called traditional equipment, which operation and coordination are classically well defined and tested and were based on the premises of unidirectional active power flow (from substation towards consumers), poor monitoring of distribution systems and lack of communication. However, the increasing installation of distributed generators, in special photovoltaic systems, as well as the replacement of the old electromechanical meters by smart meters and the implementation of communication infrastructure have limited those premises and, in the same way they impose new challenges to the voltage and reactive power control, they also create new possibilities to operate the so called modern distribution systems. In this context, the present work proposes an integrated voltage and reactive power control structure in which a central agent, in defined time intervals, may update the local controllers¿ settings of the traditional equipment and photovoltaic systems¿ inverters so that they work in real time to keep the grid in an optimized operation point that is obtained to minimize losses and mitigate voltage transgressions. The performance of the proposed control is tested using computer simulations in a real large distribution system with different penetrations of micro-distributed photovoltaic generation. The results point to loss reduction and decrease in voltage transgressions, considering as a comparison base case the traditional voltage and reactive power control methodMestradoEnergia ElétricaMestre em Engenharia ElétricaCNPQ166630/2017-9[s.n.]Arioli, Fernanda Caseño Trindade, 1984-Lyra Filho, ChristianoAraujo, Débora Rosana Ribeiro PenidoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPato, Pedro Augusto Viana, 199120192019-07-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (108 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637300PATO, Pedro Augusto Viana. Avaliação de uma estratégia de controle volt-var hierárquico na presença de microgeração solar fotovoltaica. 2019. 1 recurso online (108 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637300. 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