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Desenvolvimento de um modelo simplificado para a representação de sistemas de geração distribuída

Processo: 15/26509-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
Pesquisador responsável:Rodrigo Andrade Ramos
Beneficiário:Edson Luis Geraldi Junior
Supervisor no Exterior: Claudio Canizares
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Waterloo, Canadá  
Vinculado à bolsa:13/01340-0 - Estimação de parâmetros de modelos de geradores síncronos distribuídos utilizando medições com ruído, BP.DD
Assunto(s):Geração distribuída   Estimação de parâmetros

Resumo

O tópico de pesquisa proposto na área geral de análise de estabilidade de sistemas de potência tem por objetivo o desenvolvimento de um modelo simplificado para a representação de sistemas com Fontes de Energia Distribuídas (FED), em que oscilações eletromecânicas indesejáveis podem ocorrer. Este é um problema que acontece em redes com geradores distribuídos, como no caso do Brasil, especialmente no estado de São Paulo, em que o aproveitamento dos resíduos do processo de produção de etanol é uma fonte significativa de energia elétrica nas unidades de cogeração. A maior parte desses geradores é conectada às redes de distribuição ou subtransmissão de energia elétrica, próximas aos centros consumidores. Além disso, sistemas fotovoltaicos em redes de distribuição estão aumentando rapidamente e, portanto, essas fontes de geração estão se tornando uma parte importante das FED.A geração distribuída está alterando as características dos sistemas de distribuição, uma vez que as cargas passivas não são as únicas componentes destes sistemas, como costumava ser no passado. Portanto, estudos de estabilidade de Sistemas Elétricos de Potência (SEP) devem considerar a inclusão de geradores no nível de sistemas de distribuição, considerando suas dinâmicas associadas. Com frequência, estes estudos, visando simplificar o problema e as simulações, tratam as FED como cargas negativas, ignorando suas dinâmicas. Estas simplificações tem um impacto significativo nos estudos de estabilidade, resultando em diferenças consideráveis entre simulações e realidade.Embora a representação das dinâmicas da geração seja importante, o nível de detalhamento nas equações usadas para modelá-las não pode ser elevado, uma vez que isso poderia aumentar significativamente a complexidade das simulações e, consequentemente, seu tempo de execução. Dessa forma, a modelagem de um gerador síncrono através de um modelo completo, que leva em conta a dinâmica eletromecânica do gerador e o desbalanço dos sistemas de distribuição, é infactível para grandes SEP. Portanto, o foco principal deste projeto de pesquisa é o desenvolvimento de um modelo simplificado de alimentadores de distribuição com geradores síncronos através do uso de fontes controladas de tensão. Este modelo não considera as variações de frequência e de ângulo do rotor, uma vez que, da perspectiva dos SEP, estes geradores não impactam significativamente em grandes sistemas, como observado a partir de medições de campo. A validação deste modelo ocorrerá através da comparação de medições reais de sistemas de geração distribuída e a resposta do modelo proposto.