Estudo da capacidade LVRT de sistemas eólicos com DFIG durante a ocorrência de faltas elétricas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Costa, Christielly Fernandes da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Geração eólica; Gerador de indução duplamente alimentado; Afundamento de tensão; Faltas elétricas; Wind generation; Doubly-fed induction generator; Low voltage ride through; Voltage sag; Electrical faults
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192810

Nos últimos anos, questões relacionadas ao meio ambiente, principalmente, ao uso de combustíveis fósseis e à emissão de gases poluentes na atmosfera, ganharam grande destaque internacional. Com os avanços da comunidade científica e o aumento no preço do petróleo no começo da década de 1970, o uso de fontes renováveis, não poluentes e limpas teve grande investimento por parte de diversos países. Nesse contexto, a geração eólica vem se destacando como uma das mais promissoras, especialmente devido a sua viabilidade econômica e ao seu rápido desenvolvimento tecnológico. Entre as diferentes topologias utilizadas nos sistemas de geração eólica, destaca-se a configuração elaborada para operação em velocidade variável, que emprega o gerador de indução duplamente alimentado (DFIG), associado ao conversor eletrônico back-to-back para controle de sua operação. Como principais vantagens da utilização do DFIG, destacam-se sua maior eficiência na conversão de energia, menor estresse mecânico do rotor, controle independente de potência ativa e reativa limitada a valores típicos de 30% da potência nominal. Por outro, sabe-se que, durante a ocorrência de um distúrbio, as correntes do rotor podem atingir altas magnitudes e causar danos ao conversor. Além disso, sobretensões no capacitor do elo CC ocorrem devido à perda de capacidade de transferência de energia do conversor do lado da rede. Entretanto, os aerogeradores podem ser requisitados a permanecerem em funcionamento mesmo durante uma falta, além de contribuírem para o restabelecimento dos níveis de tensão do sistema elétrico, característica conhecida como Low Voltage Ride Through (LVRT). Dessa maneira, este trabalho acadêmico apresenta um estudo da capacidade do LVRT durante curtos-circuitos simétrico e assimétricos, usando MATLAB/Simulink®. Além disso, propõe um modelo de divisor de tensão para separar as componentes de queda de tensão positiva e negativa com resultados de simulação do desempenho do gerador durante os distúrbios. Por fim, apresenta uma revisão bibliográfica de diversas soluções em hardware para o aprimoramento da capacidade LVRT, que têm como finalidade proteger os circuitos eletrônicos contra sobrecorrentes e sobretensões, e, em alguns casos, injetar potência reativa na rede.