Contribuição de um sistema de armazenamento de energia por meio de baterias para regulação dos níveis de tensão de um sistema de distribuição com alta penetração fotovoltaica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Pinheiro, Lílian Venturi lattes
Orientador(a): Oliveira, Janaína Gonçalves de lattes
Banca de defesa: Oliveira, Leonardo Willer de lattes, Dias, Robson Francisco da Silva lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12309
Resumo: Para que a conexão da geração distribuída (GD) seja de fato capaz de melhorar a operação das redes de distribuição de energia elétrica, seus impactos necessitam de ser estudados. Com isso, a influência da geração distribuída no perfil de tensão é uma questão importante a ser considerada, uma vez que está diretamente ligada à qualidade do fornecimento de energia elétrica aos consumidores finais. Dentro deste cenário, tornam-se necessários o conhecimento e a utilização de métodos que sejam adequados para controlar a relação entre a geração e o dispositivo que terá a função de prover suporte de tensão (baterias), a fim de que a tensão no sistema de distribuição se mantenha dentro dos valores aceitáveis. Sendo assim, esta pesquisa apresenta a investigação de diferentes estratégias de operação de um banco de baterias em sistemas de distribuição com a influência da alta penetração fotovoltaica. Para isso, o trabalho considera a modelagem dos conversores CC/CC Boost, conversor CC/CC Bidirecional em corrente e o conversor CC/CA Fonte de Tensão (VSC), com suas respectivas malhas de controle, o circuito de sincronismo (SRF-PLL) (Synchronous Reference Frame Phase-Locked-Loop) e a técnica de rastreamento de máxima potência (MPPT) (Maximum Power Point Tracking). Simulações foram realizadas no software Matlab/Simulink, no qual é desenvolvida a modelagem do sistema teste do Cigré 18 barras em baixa tensão (BT), contendo, além dos conversores, os geradores fotovoltaicos e um banco de baterias. Foram consideradas curvas reais tanto para irradiação solar quanto para as cargas do sistema. A técnica proposta mostrou, através de resultados de simulação, a implementação de uma ferramenta de comparação, aplicada no conversor CC/CC Bidirecional, em que a partir da lógica implementada, um valor de corrente de referência é determinado para a carga e descarga da bateria (dependendo do valor de tensão no PAC). Essa ferramenta também foi adaptada para atuar no controle de potência ativa e reativa do VSC, levando em consideração a potência de injeção e consumo do BESS, apresentando como técnicas para que a bateria possa prover suporte de tensão para o sistema em análise. Os resultados obtidos com o BESS são satisfatórios, mostrando a sua influência local, ou seja, onde o perfil de tensão no Ponto de Acoplamento Comum (PAC), no qual esta inserido a bateria juntamente com o painel fotovoltaico se encontra dentro dos valores estabelecidos, mostrando também o impacto na tensão das barras adjacentes ao ponto de conexão, até para as barras mais afastadas da instalação do BESS.