Controle secundário aliado ao corte de carga para microrredes em condições operativas de ilhamento

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: NASCIMENTO, Bruno de Nadai
• Orientador(a): ZAMBORONI, Antônio Carlos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Componentes de microrredes; Fluxo de potência; Microrredes ilhadas
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3306

É notória a evolução dos sistemas elétricos atuais quando comparado aos dos últimos anos. Tal evolução deve-se principalmente ao surgimento do conceito de smart-grids, dando cada vez mais abertura à penetração de recursos distribuídos ao nível de distribuição de energia. Nesse contexto, as microrredes vêm surgindo como uma potencial solução para aliar confiabilidade, qualidade e sustentabilidade no fornecimento de energia elétrica. Dada a possibilidade de uma microrrede operar de forma isolada da rede principal, especial atenção deve ser dada a esse quesito. Portanto, o MicroGrid Central Controller (MGCC) exerce papel fundamental na sobrevivência do sistema, gerenciando todos os recursos e agentes de modo a garantir uma operação segura e dentro dos padrões de fornecimento exigidos pelas agências regulatórias. Nesta tese de doutorado, toda a fundamentação teórica de microrredes é apresentada, dando evidência principalmente ao problema do ilhamento quanto à variação de demanda, o que em muitos casos, pode ocasionar um ponto de operação não factível. No intuito de corrigir a operação, uma estratégia de controle secundário unificado de tensão e frequência no processo de convergência do fluxo de potência é proposta. Ainda, prevendo a limitação dos recursos disponíveis, o corte de carga se torna uma medida emergencial, levando em consideração para isso os limites operativos e a continuidade no suprimento de energia elétrica a serviços essenciais. Por fim, uma análise dentro do conceito de estabilidade de tensão também é apresentada com o intuito de auxiliar em uma tomada de decisão. Tal análise mostra a relação do grau de suportabilidade do sistema com o modo operativo dos conversores e seus limites de geração, tanto para a operação conectada quanto ilhada. Os resultados provenientes das ferramentas aqui propostas são validados e discutidos tendo como base o sistema IEEE 37-Nodes Test Feeder, quando modificações são feitas de modo a torná-lo equivalente a uma microrrede. Assim, espera-se que em um cenário de ilhamento, o MGCC com as ferramentas aqui desenvolvidas seja capaz de gerenciar os recursos prevendo a variabilidade da demanda e antes que o sistema experimente qualquer ponto operativo não factível, independente do cenário de carga e penetração de recursos renováveis.