Análise de impactos de sistemas fotovoltaicos em redes de distribuição em condições de regime permanente

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dal Molin, Gustavo Dagios
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
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/1/4062
Resumo: Um crescente aumento da participação da energia elétrica na matriz energética mundial vem ganhando importância e apresentando alternativas para atender o aumento da demanda de energia. Dentro das diversas opções, a energia eólica e a energia solar são as que mais se destacam, fomentadas pelo avanço de tecnologias, a preocupação com sustentabilidade e por apresentarem custos cada vez mais competitivos. O Brasil segue, de maneira geral, essas mesmas tendências internacionais em relação ao desenvolvimento energético. Através, de incentivos fiscais, econômicos e políticas públicas que estimulam o crescimento das fontes renováveis, a geração solar fotovoltaica distribuída vem se destacando, com um significativo aumento da sua participação na matriz de energia elétrica brasileira. Entretanto, esse aumento carrega consigo uma necessidade de estudos que analisem os possíveis impactos que esse fato pode trazer para os sistemas de distribuição de energia elétrica existentes, para os consumidores finais e para as distribuidoras. Portanto, esse estudo visa analisar os principais impactos em regime permanente em uma rede de distribuição de energia elétrica real brasileira considerando análises probabilísticas. Para isso, foi realizada uma revisão na literatura desses impactos. Em seguida, foi escolhido o software de análise de fluxo de potência OpenDSS®, que em certos momentos foi controlado via Matlab®. Com isso, foi caracterizada e modelada uma rede hipotética e um alimentador real brasileiro. Para a rede hipotética foram realizadas análises determinísticas. Nos cenários elaborados para o alimentador real foram realizadas análises probabilísticas baseadas em Monte Carlo, em que foram utilizadas variáveis aleatórias. Assim, foram apresentados o comportamento da média das violações dos impactos com o crescimento dos fatores de penetração e de alocação. Sendo observado que quando foram consideradas mais variáveis aleatórias, as violações ocorreram para menores fatores de penetração e de alocação. Os impactos analisados foram na tensão, corrente, perdas, fator de potência e desequilíbrio de tensão.
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Através, de incentivos fiscais, econômicos e políticas públicas que estimulam o crescimento das fontes renováveis, a geração solar fotovoltaica distribuída vem se destacando, com um significativo aumento da sua participação na matriz de energia elétrica brasileira. Entretanto, esse aumento carrega consigo uma necessidade de estudos que analisem os possíveis impactos que esse fato pode trazer para os sistemas de distribuição de energia elétrica existentes, para os consumidores finais e para as distribuidoras. Portanto, esse estudo visa analisar os principais impactos em regime permanente em uma rede de distribuição de energia elétrica real brasileira considerando análises probabilísticas. Para isso, foi realizada uma revisão na literatura desses impactos. Em seguida, foi escolhido o software de análise de fluxo de potência OpenDSS®, que em certos momentos foi controlado via Matlab®. Com isso, foi caracterizada e modelada uma rede hipotética e um alimentador real brasileiro. Para a rede hipotética foram realizadas análises determinísticas. Nos cenários elaborados para o alimentador real foram realizadas análises probabilísticas baseadas em Monte Carlo, em que foram utilizadas variáveis aleatórias. Assim, foram apresentados o comportamento da média das violações dos impactos com o crescimento dos fatores de penetração e de alocação. Sendo observado que quando foram consideradas mais variáveis aleatórias, as violações ocorreram para menores fatores de penetração e de alocação. Os impactos analisados foram na tensão, corrente, perdas, fator de potência e desequilíbrio de tensão.An increase in the share of electric energy in the world has been gaining importance and presenting alternatives to meet the increase in energy demand. Within the various options, wind energy and solar energy are the most outstanding, encouraged by the advancement of technologies, concern for sustainability and increasingly competitive costs. Brazil follows, in general, these same international trends in relation to energy development. Through fiscal, economic and public policies that stimulate the growth of renewable sources, distributed solar photovoltaic generation has been highlighted, with a significant increase of its participation in the Brazilian electric energy generation. However, this increase requires studies that analyze the possible impacts that this may have on existing electricity distribution systems, for final consumers and distributors. Therefore, this study aims to analyze the main impacts in steady-state in a Brazilian real feeder considering probabilistic analyzes.For this, a literature review of these impacts was carried out. Then, OpenDSS® power flow analysis software was chosen, which at certain times was controlled via Matlab®. With this, a hypothetical grid and an real Brazilian feeder were characterized and modeled. Scenarios were elaborated, which led to the hypothetical grid to the deterministic analyzes. In the scenarios elaborated for the real feeder, probabilistic analyzes were performed based on Monte Carlo, in which random variables were used. Thus, the behavior of the average of the violations of the limits of the impacts with the growth of the penetration factor and allocation factor were presented. It was observed that when more random variables were considered, the violations occurred for lower penetration and allocation factors. The analyzed impacts were on voltage, current, losses, power factor and voltage unbalance.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP)Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do ParanáSecretaria da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (SETI)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEngenharia ElétricaGeração de energia fotovoltaicaEnergia elétrica - DistribuiçãoFator de potênciaPhotovoltaic power generationElectric power distributionElectric power factorAnálise de impactos de sistemas fotovoltaicos em redes de distribuição em condições de regime permanenteImpacts on the power distribution grid of photovoltaics distributed generation by steady-state analysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPato BrancoLafay, Jean Marc Stephanehttp://lattes.cnpq.br/3161422723738649Lafay, Jean Marc StephaneCosta, Jean Patric daOliveira, Ricardo Vasques deFernandes, Thelma Solange Piazzahttp://lattes.cnpq.br/3504775146120524Dal Molin, Gustavo Dagiosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdfPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdfapplication/pdf2145909http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4062/1/PB_PPGEE_M_Dal%20Molin%2c%20Gustavo%20Dagios_2019.pdf10984989904810158a1c72e99af2e3a9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4062/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdf.txtPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain184267http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4062/3/PB_PPGEE_M_Dal%20Molin%2c%20Gustavo%20Dagios_2019.pdf.txt435d9b0dbc7278b821cae36f2d46a12bMD53THUMBNAILPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdf.jpgPB_PPGEE_M_Dal Molin, Gustavo Dagios_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1265http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4062/4/PB_PPGEE_M_Dal%20Molin%2c%20Gustavo%20Dagios_2019.pdf.jpgf4f2f2316a11c18853be6b93e76d5164MD541/40622019-05-16 03:00:46.162oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2019-05-16T06:00:46Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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