Utilização da geração solar fotovoltaica para auxiliar no controle de frequência de uma microrrede

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Rodrigo Moschetta
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24855
Resumo: Microrredes com alta inserção de geração renovável têm uma baixa inércia equivalente, o que, em decorrência de variações típicas de carga, normalmente resulta em grandes variações de frequência. Desta forma, unidades de geração renovável, por mais que sejam muito viáveis do ponto de vista sustentável, apresentam grandes desafios operacionais, os quais devem ser vencidos para sua melhor utilização em sistemas de grande porte. Um dos maiores desafios operacionais encontrados neste tipo de sistema é manter a frequência de operação dentro de limites aceitáveis, de maneira que não ocorra o desligamento da microrrede por parte da proteção. Neste contexto, o presente trabalho visa propor estratégias de controle a serem empregadas na geração solar fotovoltaica, com o intuito de empregá-la no controle de frequência durante o restabelecimento de uma microrrede. O controle proposto é composto por malhas de controle inercial e primário de frequência capazes de estender o limite de estabilidade de frequência do sistema durante grandes perturbações de carga. A estratégia proposta se mostrou eficiente, garantindo melhores respostas de frequência durante o restabelecimento do sistema, além de o algoritmo de comutação do modo de controle funcionar da maneira esperada, mesmo quando o sistema se encontra submetido a diferentes valores de irradiância de luz solar.
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Um dos maiores desafios operacionais encontrados neste tipo de sistema é manter a frequência de operação dentro de limites aceitáveis, de maneira que não ocorra o desligamento da microrrede por parte da proteção. Neste contexto, o presente trabalho visa propor estratégias de controle a serem empregadas na geração solar fotovoltaica, com o intuito de empregá-la no controle de frequência durante o restabelecimento de uma microrrede. O controle proposto é composto por malhas de controle inercial e primário de frequência capazes de estender o limite de estabilidade de frequência do sistema durante grandes perturbações de carga. A estratégia proposta se mostrou eficiente, garantindo melhores respostas de frequência durante o restabelecimento do sistema, além de o algoritmo de comutação do modo de controle funcionar da maneira esperada, mesmo quando o sistema se encontra submetido a diferentes valores de irradiância de luz solar.Microgrids with high penetration of renewable generation have a low equivalent inertia, which, due to typical load variations, usually results in large frequency variations. Thus, renewable generation units, no matter how viable they may be from a sustainable point of view, present great operational challenges, which must be overcome in order to be better used in power systems. One of the greatest operational challenge encountered in this type of system is to keep the system frequency within acceptable limits, so that the shutdown of the microgrid by the protection does not occur. In this context, this work aims to propose control strategies to be employed in solar photovoltaic generation, in order to provide inertial and frequency control during the black-start of a microgrid. The proposed control is composed of inertial controller and primary frequency controller capable of extending the frequency stability margin of the power systems during the energization of large loads. The proposed strategy has proved to be efficient, ensuring better frequency responses during the system black-start. In addition, the algorithm proposed to switch the control mode of the photovoltaic generation was effective as expected, even when the system is subjected to different sunlight irradiance values.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAGeração distribuida de energia elétricaSistemas de energia fotovoltaicaSistemas de energia elétrica - ControleEnergia SolarEletrônica de potênciaDistributed generation of electric powerPhotovoltaic power systemsElectric power systems - ControlSolar energyPower electronicsUtilização da geração solar fotovoltaica para auxiliar no controle de frequência de uma microrredeUsing solar photovoltaic generation to support the frequency control in a microgridinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoOliveira, Ricardo Vasques deOliveira, Ricardo Vasques dePillco, Edwin ChoquePortolann, César AugustoSantos, Rodrigo Moschettainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_COELT_2019_1_17.pdfPB_COELT_2019_1_17.pdfapplication/pdf2039036http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24855/1/PB_COELT_2019_1_17.pdfdfc2b622c01128cfb2b6e002b077c14eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24855/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_COELT_2019_1_17.pdf.txtPB_COELT_2019_1_17.pdf.txtExtracted texttext/plain102146http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24855/3/PB_COELT_2019_1_17.pdf.txtb036eae9c0711de7aaf4694c1456ec94MD53THUMBNAILPB_COELT_2019_1_17.pdf.jpgPB_COELT_2019_1_17.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1349http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24855/4/PB_COELT_2019_1_17.pdf.jpg84ee73329259aea41247696bedf5fc37MD541/248552021-04-27 03:11:57.113oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/24855TmEgcXVhbGlkYWRlIGRlIHRpdHVsYXIgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbywgYXV0b3Jpem8gYSBVVEZQUiBhIHZlaWN1bGFyLCAKYXRyYXbDqXMgZG8gUG9ydGFsIGRlIEluZm9ybWHDp8OjbyBlbSBBY2Vzc28gQWJlcnRvIChQSUFBKSBlIGRvcyBDYXTDoWxvZ29zIGRhcyBCaWJsaW90ZWNhcyAKZGVzdGEgSW5zdGl0dWnDp8Ojbywgc2VtIHJlc3NhcmNpbWVudG8gZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBkZSBhY29yZG8gY29tIGEgTGVpIG5vIDkuNjEwLzk4LCAKbyB0ZXh0byBkZXN0YSBvYnJhLCBvYnNlcnZhbmRvIGFzIGNvbmRpw6fDtWVzIGRlIGRpc3BvbmliaWxpemHDp8OjbyByZWdpc3RyYWRhcyBubyBpdGVtIDQgZG8gCuKAnFRlcm1vIGRlIEF1dG9yaXphw6fDo28gcGFyYSBQdWJsaWNhw6fDo28gZGUgVHJhYmFsaG9zIGRlIENvbmNsdXPDo28gZGUgQ3Vyc28gZGUgR3JhZHVhw6fDo28gZSAKRXNwZWNpYWxpemHDp8OjbywgRGlzc2VydGHDp8O1ZXMgZSBUZXNlcyBubyBQb3J0YWwgZGUgSW5mb3JtYcOnw6NvIGUgbm9zIENhdMOhbG9nb3MgRWxldHLDtG5pY29zIGRvIApTaXN0ZW1hIGRlIEJpYmxpb3RlY2FzIGRhIFVURlBS4oCdLCBwYXJhIGZpbnMgZGUgbGVpdHVyYSwgaW1wcmVzc8OjbyBlL291IGRvd25sb2FkLCB2aXNhbmRvIGEgCmRpdnVsZ2HDp8OjbyBkYSBwcm9kdcOnw6NvIGNpZW50w61maWNhIGJyYXNpbGVpcmEuCgogIEFzIHZpYXMgb3JpZ2luYWlzIGUgYXNzaW5hZGFzIHBlbG8ocykgYXV0b3IoZXMpIGRvIOKAnFRlcm1vIGRlIEF1dG9yaXphw6fDo28gcGFyYSBQdWJsaWNhw6fDo28gZGUgClRyYWJhbGhvcyBkZSBDb25jbHVzw6NvIGRlIEN1cnNvIGRlIEdyYWR1YcOnw6NvIGUgRXNwZWNpYWxpemHDp8OjbywgRGlzc2VydGHDp8O1ZXMgZSBUZXNlcyBubyBQb3J0YWwgCmRlIEluZm9ybWHDp8OjbyBlIG5vcyBDYXTDoWxvZ29zIEVsZXRyw7RuaWNvcyBkbyBTaXN0ZW1hIGRlIEJpYmxpb3RlY2FzIGRhIFVURlBS4oCdIGUgZGEg4oCcRGVjbGFyYcOnw6NvIApkZSBBdXRvcmlh4oCdIGVuY29udHJhbS1zZSBhcnF1aXZhZGFzIG5hIEJpYmxpb3RlY2EgZG8gQ8OibXB1cyBubyBxdWFsIG8gdHJhYmFsaG8gZm9pIGRlZmVuZGlkby4gCk5vIGNhc28gZGUgcHVibGljYcOnw7VlcyBkZSBhdXRvcmlhIGNvbGV0aXZhIGUgbXVsdGljw6JtcHVzLCBvcyBkb2N1bWVudG9zIGZpY2Fyw6NvIHNvYiBndWFyZGEgZGEgCkJpYmxpb3RlY2EgY29tIGEgcXVhbCBvIOKAnHByaW1laXJvIGF1dG9y4oCdIHBvc3N1YSB2w61uY3Vsby4KRepositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-04-27T06:11:57Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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