Suavização de potência da geração eólica utilizando lógica fuzzy e sistema de armazenamento de energia

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Carvalho, Wilhiam Cesar de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aerogerador; Energy Storage System; Fuzzy Logic; Geração Eólica; Lógica Fuzzy; Power Smoothing; Sistemas de Armazenamento de Energia; Suavização de Potência; Supercapacitor; Wind Power; Wind Turbine
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-13062019-082429/

Dentre as diversas fontes de energia renovável que existem atualmente, a energia eólica é a que tem apresentado o maior crescimento nos Sistemas Elétricos de Potência (SEPs). A flutuação de potência da geração eólica, no entanto, tem causado grandes desafios no que diz respeito à Qualidade da Energia Elétrica (QEE) e à operação do SEP. O grande progresso dos Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs), aliado à crescente inserção de geração eólica nos SEPs, tem promovido grande interesse na utilização dos SAEs junto aos aerogeradores. Este trabalho apresenta a utilização de um SAE, conectado ao elo CC do conversor back-to-back do aerogerador, e uma técnica de controle baseada na lógica fuzzy para suavizar as variações da potência de curto prazo da geração eólica. A técnica de controle proposta também é utilizada para gerenciar o Estado de Carga (SOC) do SAE para evitar a condição sobrecarregada e totalmente descarregada. O controle fuzzy é testado e comparado com uma técnica de controle convencional e também com a topologia típica do aerogerador, onde não é utilizado o SAE. As técnicas são avaliadas e comparadas com base em diferentes indicadores numéricos da qualidade da suavização. Um simulador digital em tempo real (RTDSR) é utilizado para realizar as simulações, onde é considerado um aerogerador de 2 MW, um supercapacitor e uma microrrede baseada no benchmark do CIGRÉ de média tensão. Os resultados mostraram que as técnicas de controle do supercapacitor possibilitaram uma adequada suavização de potência da geração eólica e puderam contribuir para a QEE e a operação da microrrede. A técnica inteligente baseada no controlador fuzzy mostrou resultados superiores à técnica convencional e, portanto, apresentou grande potencial para a aplicação.