Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2021 |
| Autor(a) principal: |
Silva Júnior, Guilherme Penha da |
| Orientador(a): |
Barros, Luciano Sales |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Programa de Pós-Graduação: |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45435
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Resumo: |
A alta integração da geração distribuída baseada em fontes renováveis de energia (GDFRE) ao sistema elétrico convencional traz muitos desafios ao setor operacional, haja vista o fato de que aumentam as preocupações com a confiabilidade do sistema e com a qualidade da energia gerada; trata-se de uma decorrência do fato de os recursos renováveis serem intermitentes, consequentemente, as GD-FREs serem unidades de geração não despacháveis. Isto dificulta o equilíbrio instantâneo entre a demanda e a geração do sistema. Além disto, a GD-FRE utiliza um conversor do tipo VSC (do inglês Voltage Source Converter) na interface com a rede. Os VSCs são dispositivos eletrônicos de potência de resposta rápida, com nenhuma inércia, alterando assim o comportamento dinâmico do sistema de potência; são controlados pela técnica de controle seguidora de rede (do inglês grid-following) necessitando da referência de tensão da rede, cuja a capacidade de realizar suporte à rede é reduzida. Desta forma, esta tese propõe suporte de frequência e tensão por gerador de indução duplamente alimentado (do inglês Doubly Fed Induction Generator - DFIG) através da técnica de máquina síncrona virtual (do inglês Virtual Synchronous Machine - VSM) Synchronverter. Na configuração proposta, o conversor do lado do rotor (do inglês Rotor-Side Converter - RSC) é controlado de maneira convencional sendo responsável por manter a operação do aerogerador no rastreamento do ponto de potência máxima (do inglês Maximum Power Point Tracking - MPPT) e por controlar a potência reativa do estator, enquanto o conversor do lado da rede (do inglês Grid-Side converter - GSC) é controlado pelo Synchronverter. A fim de obter autossuficiência, o Synchronverter foi aprimorado para realizar: operação normal, em que a potência ativa é definida por meio do controle da tensão do barramento CC, de forma semelhante ao controle convencional do GSC; inércia sintética e suporte de frequência/potência ativa e tensão/potência reativa. A potência ativa adicional necessária para suporte de frequência vem de um sistema de armazenamento de energia por bateria (do inglês Battery Energy Storage System - BESS) acoplado ao barramento CC. O Synchronverter também foi aprimorado para ser capaz de controlar a carga-descarga do BESS sem usar o conversor CC-CC, obtendo economia e simplicidade. Além disso, existe a vantagem natural do Synchronverter de não precisar de um PLL (do inglês Phase-Locked Loop). Testes de simulação são realizados e os resultados sugerem que o DFIG equipado com a estratégia de controle proposta demonstra superioridade relação a técnicas convencionais e anteriores, sendo capaz de controlar satisfatoriamente a tensão do barramento CC, fornecer os serviços ancilares mencionados acima e controlar a carga-descarga do BESS. Nos testes, o DFIG é conectado a uma microrrede composta por 8 barras de carga e uma central hidrelétrica, em seguida, foram provocados os seguintes distúrbios: variações bruscas de vento, falta simétrica e variações abruptas de carga. |
