Controle de microrrede baseado em frequência

• Autor(a) principal: Farina, Annelise Scherer
• Data de Publicação: 2018
• 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/1/10099
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Redes elétricas; Sistemas de energia elétrica; Sistemas de energia fotovoltaica; Engenharia elétrica; Disjuntores elétricos; Electric networks; Electric power systems; Photovoltaic power systems; Electric circuit-breakers; Electric engineering

Neste trabalho é proposto o conceito de uma nova geração para sistemas de energia de emergência, que geralmente são compostos por um gerador diesel acoplado a um caminhão, utilizados na rede de distribuição de energia para prover eletricidade a um cliente (carga) quando alguma manutenção deve ser feita na rede elétrica. Por outro lado, a Alemanha, desde 2009 experimentou um aumento da instalação de energia solar fotovoltaica através de geração distribuída. Quando a concessionária de energia faz manutenção na rede elétrica de baixa tensão que alimenta uma residência provida de instalação de sistema fotovoltaico, este é hoje desconectado da rede elétrica pelo sistema de proteção. Porém, o uso desse sistema fotovoltaico para alimentar a carga pode ser explorado. Neste trabalho, uma unidade geradora de energia de emergência, composta por um gerador diesel e um banco de baterias com os respectivos conversores alimentando uma carga contínua, será investigada, levando em consideração o uso do sistema fotovoltaico do cliente para contribuir com o fornecimento de energia. Assim, o sistema funcionará isolado da rede elétrica principal, categorizando-se como uma microrrede operando no modo desconectado da rede (off-grid). Para fazer isso, será necessário desenvolver um controle de frequência para que a microrrede opere modo ilhado. A bateria, modelada como uma fonte de tensão ajustará os valores de tensão da microrrede. E ainda, os disjuntores controláveis, dependentes da frequência da rede, foram modelados tanto para a bateria quanto para o gerador diesel. O software PowerFactory DigSilent foi utilizado para modelar a microrrede estudada e realizar as simulações computacionais, que são em caráter estático. Aplicando-se um pulso de frequência à microrrede, com variações de sub- e sobrefrequências, foi avaliado como os elementos da microrrede reagirão, de acordo com a estratégia de controle escolhida. Através dessas simulações, descobriu-se que a frequência pode ser usada como um valor importante para gerenciamento de energia no contexto de microrredes.