Controle e Análise de Estabilidade de Microrrede em Corrente Contínua Baseada em Conversor Modular Multinível para a Integração de Recursos Renováveis

Resumo

O combate às mudanças climáticas passa pela integração em níveis cada vez maiores de fontes de energia renovável aos sistemas elétricos. Nos níveis de baixa e média tensão, as microrredes em corrente contínua (CC) se mostram como uma alternativa para a realização desta integração. Uma microrrede consiste em um conjunto de fontes renováveis, sistemas de armazenamento, geradores e cargas que é gerenciado como um único sistema controlável. Em geral, as microrredes possuem um conversor do tipo fonte de tensão de dois níveis que faz a sua interface com a rede elétrica. No entanto, a possibilidade da integração por conversor modular multinível (MMC) tem sido investigada. Nesta topologia, a energia armazenada no conversor não é dependente do nível da tensão do circuito CC e pode ser controlada independentemente. Assim, a energia do MMC pode ser utilizada como um grau de liberdade extra para a estabilização da microrrede. O objetivo deste projeto de pesquisa é de propor uma estratégia de controle para um MMC que faça a interface com a rede elétrica de uma microrrede de um sistema ferroviário contendo fontes renováveis de energia e sistemas de armazenamento, fazendo uso da energia interna armazenada nos submodulos do MMC para auxiliar na estabilização da tensão do circuito CC da microrrede. Além disso, será realizada uma análise de estabilidade rigorosa utilizando ferramentas matemáticas. Para avaliar o desempenho do sistema de controle, o comportamento da microrrede frente a uma perturbação correspondente à recuperação de energia de frenagem dos trens será investigada. (AU)