masterThesis
Impacto da instalação massiva de sistemas FV distribuídos no desempenho da rede elétrica
Autor
NEGREIROS, Gustavo Fernandes de
Institución
Resumen
BIONE FILHO, José, também é conhecido em citações bibliográficas por: J. Bione, M. F. A geração fotovoltaica surgiu no ambiente mundial como uma alternativa para compor a geração elétrica, através dos conceitos de uma energia limpa e renovável. Diante do cenário atual, com avanços tecnológicos e medidas regulamentares usadas pelas concessionárias e órgãos de energia, alavancou a busca e a instalação de sistemas de geração elétrica FV. O objetivo deste trabalho é avaliar os impactos causados pela alta penetração de sistemas fotovoltaicos distribuídos e concentrados à rede elétrica de distribuição de baixa tensão. Neste trabalho foi utilizado um alimentador de distribuição real com parâmetros técnicos que seguiram os padrões normativos, embasados em manobras e ajustes nas características técnicas elétricas realizadas pelas concessionárias, na prática, para gerir o sistema elétrico. A partir destes conceitos foi parametrizado o ambiente de programação no software OpenDSS, considerando, durante as análises, as variações temporais para a demanda de carga e da geração FV, proporcionando realizar as simulações e obter resultados mais realistas possíveis. Os estudos foram realizados no software e se direcionaram em verificar o comportamento do fluxo de potência ativa, variações de tensões e as perdas técnicas totais nas linhas e nos barramentos finais de linha, bem como, nos trechos intermediários e na saída do transformador. Com relação ao nível de tensão, foram observadas elevações nos níveis de tensão quando houve a conexão massiva de sistemas FV monofásicos e trifásicos simultâneos aos barramentos alocados nos finais de linha do alimentador. Estas elevações ocorreram nos pontos de conexão dos sistemas FV violando os padrões normativos de tensão, além de proporcionar o desequilíbrio de tensão entre as fases, que se propagou para as linhas e barramentos adjacentes. Com relação ao fluxo de potência ativa no sistema distribuidor, se evidenciou os maiores e mais severos fluxos de potência reversos quando houve a conexão massiva de sistemas FV monofásicos individualmente e a conexão de um sistema FV trifásico de 65 kW pontual, respectivamente. Para estes casos, o alimentador estava submetido a uma curva de demanda com baixo carregamento diurno e com injeção de 100% da potência nominal do transformador pelos sistemas FV conectados. Com relação às perdas técnicas totais, as mais expressivas e significativas ocorreram com a inserção massiva de sistemas FV monofásicos individualmente, monofásicos e trifásicos simultâneos e para um sistema FV trifásico de 65 kW pontual. De maneira geral, os resultados observados representaram os impactos negativos decorrentes da alta penetração de sistemas FV na rede elétrica de distribuição de baixa tensão, através dos problemas evidenciados no fluxo de potência ativa nas linhas de distribuição, nos padrões normativos de tensão nos barramentos e nas linhas, bem como elevação das perdas técnicas totais. CAPES The photovoltaic generation emerged in the world environment as an alternative to compose the electric generation, through the concepts of a clean and renewable energy. Faced with the current scenario, with technological advances and regulatory measures used by concessionaires and energy agencies, leveraged the search and installation of PV electrical generation systems. The objective of this work is to evaluate the impacts caused by the high penetration of photovoltaic systems distributed and concentrated to the electric network of low voltage distribution. In this work a real distribution feeder was used with technical parameters that followed the normative standards, based on manoeuvres and adjustments in the electrical technical characteristics carried out by the concessionaires, in practice, to manage the Electrical system. From these concepts was parameterized the programming environment in the OpenDSS software, considering during the analysis the temporal variations for load demand and the FV generation, providing to perform the simulations and to obtain as more realistic results as possible. The studies were carried out in the software and were directed to verify the behavior of the active power flow, variations of tensions and the total technical losses in the lines and the end-line buses, as well as, in the intermediate stretches and the output of the Transformer. In relation to the voltage level, elevations were observed in the voltage levels when there was a massive connection of simultaneous phase and three-phase FV systems to the buses allocated at the end of the feeder line. These elevations occurred at the connecting points of the FV systems violating the regulatory standards of tension, in addition to providing the tension imbalance between phases, which propagated to adjacent lines and buses. With regard to the active power flow in the Distributor system, the largest and most severe reverse power flows were demonstrated when there was the massive connection of FV phase Individually systems.