Metodologia para mitigação dos impactos na rede elétrica de distribuição com alto grau de penetração de geração distribuída fotovoltaica

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cagnini, Paulo Roberto
• Orientador(a): Costa, Jean Patric da
• Banca de defesa: Gabe, Ivan Jorge , Lafay, Jean Marc Stephane , Trentin, Marcelo Gonçalves , Oliveira, Ricardo Vasques de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de energia fotovoltaica; Energia elétrica - Qualidade; Geração distribuida de energia elétrica; Photovoltaic power systems; Electric power - Quality; Distributed generation of electric power
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27771

A alta penetração de sistemas de geração distribuída, em especial sistemas fotovoltaicos, pode impactar negativamente na qualidade de energia em sistemas de distribuição. Um dos principais aspectos monitorados está relacionado à distúrbios de tensão ao longo do alimentador. Muitos estudos podem ser encontrados na literatura abordando esses impactos em sistemas de distribuição. De modo geral, os impactos na qualidade de energia em redes fortes são bem conhecidos. Entretanto, na maioria desses estudos não são apresentados resultados baseados em dados reais de uma unidade prosumidora em nível de minigeração. Ainda, a maioria dos estudos que considera dados reais, utilizam redes elétricas de países com características diferentes das encontradas na maior parte do Brasil, o que representa uma lacuna dessas informações na literatura. No Brasil, especialmente no interior, é comum encontrar ramais com longos trechos rurais em sistemas de distribuição, o que acaba caracterizando, muitas vezes, uma rede fraca. Trabalhos avaliando os impactos de sistemas fotovoltaicos em nível de minigeração baseados em medições reais de consumo, geração e qualidade de energia em ramais longos, com distribuição de cargas e geração não homogênea, não foram completamente estabelecidos na literatura. Para preencher essa lacuna, essa dissertação de mestrado usa os dados de um sistema de medição integrado, instalado para monitorar o fluxo de potência e qualidade de energia na rede interna de baixa tensão da unidade consumidora que recebe um sistema de minigeração fotovoltaica. Foi realizado o levantamento do diagrama unifilar, e inventário de cargas e dos respectivos perfis de consumo. Na sequência é feita a análise dos dados medidos para comparação das principais grandezas de qualidade de energia, antes e após a implementação de ações de eficiência energética e da transformação da unidade consumidora em prosumidora. Com base nessas informações é desenvolvida a metodologia para caracterização da rede elétrica e obtenção dos parâmetros elétricos dessa rede. O Método desenvolvido é genérico e pode ser aplicado em qualquer rede de distribuição. São avaliados os impactos que o sistema fotovoltaico e as ações de eficiência energética causam na rede de baixa tensão da unidade prosumidora. Além disso serão sugeridas formas de operação dos sistemas de geração instalados em redes com elevada penetração de GD que possam mitigar os impactos por eles causados. Resultados reais de medição e de simulação são apresentados para validar a teoria apresentada.