Controle centralizado de tensão e frequência em microrredes ilhadas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Carvalho, Yan Leonardo Bertagnolli de
• Orientador(a): Benedito, Raphael Augusto de S
• Banca de defesa: Tortelli, Odilon Luis , Souto, Rafael Fontes , Benedito, Raphael Augusto de S , Bazzo, Thiago de Paula Machado
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Redes elétricas inteligentes; Controladores elétricos; Sistemas de energia elétrica - Estabilidade; Reguladores de voltagem; Smart power grids; Electric controllers; Electric power system stability; Voltage regulators
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30251

A operação ilhada de microrredes traz grandes desafios para o controle de tensão e de frequência, pois neste modo de operação, não há mais o suporte de regulação destas variáveis por parte da rede de distribuição. Isto exige da microrrede sistemas de controle que sejam capazes de controlar essas variáveis e gerenciar as reservas de potências ativa e reativa dos geradores distribuídos do sistema. As estratégias de controle secundário de tensão são normalmente aplicadas com base nos conceitos de zonas de controle e barras piloto, que servem como referência para atuação deste tipo de controle. Muitas vezes os critérios propostos não fazem a atualização dos parâmetros em tempo real, ou mantem a barra piloto fixa. Isto pode fazer com que os parâmetros de controle não sejam ajustados adequadamente para diferentes pontos de operação ou que o controle secundário de tensão siga atuando não necessariamente nas regiões em que se encontram os valores mais críticos de tensão. O presente trabalho apresenta uma metodologia de Controle Centralizado Secundário, com atualização dos seus parâmetros em tempo real, que tem como objetivo restaurar os valores tensão e de frequência para dentro de faixas normais operativas na ocorrência de distúrbios na microrrede, O controle secundário de tensão baseia-se em cálculos de análise de sensibilidade, classificação, determinação de zonas de controle e ajuste de referências de tensão e potência reativa dos reguladores dos geradores síncronos, com a atualização da barra piloto do sistema. O controle secundário de frequência é baseado na determinação dos fatores de participação de cada máquina e atua de forma concomitante com a regulação primária. O algoritmo de implementação da metodologia proposta, assim como a modelagem algébrico-diferencial do problema, são realizados na plataforma Matlab, com base em um sistema teste de distribuição de 33 barras. Os resultados apresentam a efetividade da metodologia proposta, pois restauram tensões e frequência a patamares adequados de operação, além de realizarem o gerenciamento das reservas ativas e reativas com base nos limites máximos e mínimos de cada máquina participante do sistema de controle secundário. Além disso, a metodologia apresentou critérios de definição para as zonas de controle que possibilitam a atuação coordenada de mais de uma máquina para a mesma barra piloto, bem como nos cálculos dos ajustes de controle de cada gerador que levam em consideração as reservas reativas de cada unidade geradora.