Impactos técnicos causados pela inserção massiva de veículos elétricos : uma abordagem focada em redes de média tensão

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Garcia, Bruno Barboza
• Orientador(a): Gazzana, Daniel da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Energia elétrica : Distribuição; Veículos elétricos
• Palavras-chave em Inglês: Electric distribution systems; Electric vehicle; Charging station; Monte Carlo simulations; Technical impacts
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/232747

A penetração de veículos elétricos (VEs) nos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE) é uma realidade mundial, sendo que nos próximos anos tal inserção tende a ser massiva. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo apresentar um estudo com foco na análise dos impactos técnicos (carregamento de condutores, desequilíbrio e violação de tensão) no lado de média tensão (MT) de SDEE. Para este fim, consideram-se cenários de entrada em massa de VEs, tanto em estações residenciais quanto em estações públicas (eletropostos) de recarga. A metodologia proposta ampara-se na utilização dos programas computacionais Open Distribution System Simulator (OpenDSS) e Load Profile Generator (LPG), os quais, respectivamente, destinam-se ao cálculo de perdas técnicas e de fluxo de potência e à geração de curvas de cargas de diferentes perfis de consumo. De modo a melhor caracterizar a aleatoriedade das variáveis que afetam diretamente a penetração dos VEs na rede, o método de Monte Carlo (MMC) foi utilizado, servindo também para a geração de curvas de carregamento de VEs com caraterísticas aleatórias. O estudo foi embasado em dois SDEE de MT, estes com diferentes características: (i) sistema de 23 nós, rede equilibrada e sem equipamentos adicionais com capacidade de melhorar a qualidade da energia elétrica (QEE); (ii) sistema teste IEEE-123 nós, desequilibrado e com a presença de equipamentos para melhorar a QEE. Em ambos os estudos de caso, carregamentos não coordenados foram adotados. Com base nos resultados obtidos e de acordo com as características do SDEE utilizado, os impactos da penetração de VEs se mostraram intensificados. No sistema de 23 nós, as cargas equilibradas conduziram a valores inexpressivos de desequilíbrio de tensão, bem como o carregamento dos condutores foi pouco afetado. Contudo, a queda na magnitude da tensão mostrou-se relevante. O sistema de 123 nós não apresentou valores significativos para a queda de tensão, porém, o desequilíbrio entre as tensões foram expressivos. Mesmo para baixas porcentagens de penetração de VEs, a recarga através de eletropostos influenciou diretamente no perfil da curva de carga de ambos os SDEE, fazendo com que a demanda atingisse valores próximos ou maiores do que o pico sem a presença destes veículos. Constatou-se que os impactos técnicos são sensivelmente influenciados pelas características do SDEE, reforçando o argumento que as análises devem ser efetuadas utilizando dados locais. Por fim, o presente estudo mostra sua relevância para antever futuros impactos no lado de MT do SDEE causados pela entrada massiva de VEs do lado de BT, podendo assim dar subsídios para o planejamento, modificações e possíveis expansões necessárias à rede, em contraponto aos benefícios proporcionados por esta nova tecnologia de locomoção.