Investigação do impacto de geradores fotovoltaicos nas ressonâncias harmônicas em sistemas de distribuição de energia de média tensão

• Processo: 23/02056-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 10 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 09 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Walmir de Freitas Filho
• Beneficiário: Júlia Giatti Hidalgo
• Supervisor: Bala Venkatesh
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Toronto Metropolitan University (TMU), Canadá
• Vinculado à bolsa: 22/08549-0 - Investigação do Impacto de Geradores Fotovoltaicos em Ressonâncias Harmônicas em Redes de Distribuição de Energia Elétrica, BP.IC
• Assunto(s): Sistemas de distribuição de energia elétrica Redes de distribuição de energia elétrica Sistemas fotovoltaicos Tecnologias emergentes Qualidade da energia elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Distributed energy resources | Distribution Power Systems | Harmonic Resonance | Sistemas de distribuição de energia elétrica

Resumo

Os modernos sistemas de distribuição de energia elétrica migraram de uma estrutura passiva e não supervisionada, com baixo nível de automação, para uma estrutura ativa e supervisionada, com alto nível de automação, devido à introdução de geradores fotovoltaicos, medidores inteligentes e novos dispositivos de controle automáticos e de compensação de potência reativa. No caso da geração fotovoltaica, por exemplo, a capacidade instalada mundial atingiu cerca de 1 TW e, no Brasil, há mais de 1.600.000 unidades em operação, totalizando mais de 16 GW instalados. Em termos de novos equipamentos de compensação de potência reativa, alguns dispositivos estão atualmente disponíveis comercialmente empregando capacitores série para redes de média tensão e capacitores shunt para redes de baixa tensão. Apesar das vantagens técnicas e ambientais desta mudança, com a introdução destas tecnologias emergentes, novos desafios e problemas técnicos podem surgir. Como várias dessas tecnologias empregam conversores eletrônicos com interface via rede, não só existe a possibilidade de injeções de corrente harmônica, mas também existe o risco de ressonâncias harmônicas mal amortecidas ou instáveis devido à interação com os elementos de compensação de potência reativa. Nesse contexto, o objetivo deste projeto é investigar o risco de ressonâncias harmônicas em sistemas de distribuição de média tensão na presença de geração fotovoltaica e modernos compensadores de potência reativa, como bancos de capacitores shunt, via simulação computacional. Para conduzir adequadamente tais estudos, será utilizado um modelo simplificado de gerador fotovoltaico para análise no domínio da frequência. Simulações computacionais serão empregadas para produzir dados operacionais do sistema para que o fluxo de potência harmônico possa ser executado para analisar o problema. Em seguida, um sistema de distribuição brasileiro real será empregado para avaliar as distorções harmônicas e a ocorrência de ressonância e como isso impacta os indicadores de qualidade de energia. (AU)