Modelagem e otimização de controle de tensão por funções de inversores inteligentes no problema de capacidade de hospedagem

• Processo: 25/06788-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Joao Bosco Augusto London Junior
• Beneficiário: Cristhian Gabriel da Rosa de Oliveira
• Supervisor: David Macii
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitá degli Studi di Trento, Itália
• Vinculado à bolsa: 23/17868-5 - Análise da viabilidade de conexão de Geração Distribuída, Operação e Controle em Redes de Distribuição, BP.MS
• Assunto(s): Controle de tensão Geração distribuída
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capacidade de hospedagem | Controle de Tensão | Geração distribuída | Inversores Inteligentes | Operação de redes de distribuição | Redes de distribuição | Recursos Energéticos Distribuídos

Resumo

O aumento da geração distribuída (GD), particularmente de sistemas fotovoltaicos (FV), em sistemas de distribuição (SD) existentes impõe diversos desafios ao controle de tensão e à confiabilidade geral do sistema. Os métodos tradicionais de controle de tensão enfrentam dificuldades em lidar com as altas dinamicidades causadas pelas fontes renováveis. As funções dos inversores inteligentes (SIF, do inglês Smart Inverter Functions) são promissoras, pois oferecem funcionalidades de controle rápidas e autônomas, que aumentam a robustez da rede e a Capacidade de Hospedagem (CH). No entanto, a modelagem precisa e eficiente desses dispositivos e de sua operação em SDs, especialmente em modelagens trifásicas, ainda representa uma lacuna na pesquisa. A maioria das abordagens existentes simplifica a representação dos sistemas FV e de seus controles, tratando-os tipicamente como injeções de potência constante, o que pode levar a previsões imprecisas do desempenho do sistema. Por outro lado, uma modelagem excessivamente detalhada pode comprometer a convergência dos algoritmos de fluxo de potência e exigir que o operador do SD forneça uma grande quantidade de informações que nem sempre estarão disponíveis. Isso pode aumentar significativamente o tamanho e a complexidade do banco de dados do sistema, limitando sua aplicação prática. Assim, há necessidade de novas formulações de fluxo de potência que incorporem o comportamento dos inversores inteligentes. Diante disso, este projeto tem como objetivo desenvolver um modelo trifásico por quadripolo para GD FV que permita a representação e a atuação das funções de controle SIF no problema de fluxo de potência, equilibrando o nível de detalhamento da modelagem com a eficiência do algoritmo. Além disso, propõe-se investigar diferentes técnicas de inclusão de controle no problema de fluxo de potência, considerando a coordenação entre dispositivos de controle clássicos e controles modernos, de forma a obter melhores características de convergência e maior eficiência computacional, contribuindo para uma integração mais efetiva das energias renováveis nos SDs modernos. (AU)