Estudo e desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos distribuídos visando a operação cooperativa em microrredes de energia

Resumo

Em um cenário em que o Brasil está dando os primeiros passos em direção a disseminação da geração distribuída de média e de baixa potência, as pesquisas acadêmicas nesta área ganham uma relevância adicional, devido ao desenvolvimento e melhorias nos dispositivos que começarão a ser instalados no país, bem como no que tange as estratégias de controle dos mesmos. Convencionalmente e comercialmente, os sistemas fotovoltaicos são limitados a apenas injetar potência ativa localmente na rede elétrica, entretanto, dentro da sua capacidade nominal, outras funções podem ser agregadas, como por exemplo, a de compensador ativo ou STATCOM. Este projeto prevê o estudo e o desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos capazes de injetar potência ativa na rede elétrica e, concomitantemente, executar uma compensação distribuída e cooperativa com outros geradores distribuídos para melhorar a eficiência e a qualidade da energia elétrica no exterior e/ou interior de uma microrrede sob condições de operação com distorção e desequilíbrios de formas de onda. Será estudado o controle conjunto de diversos sistemas fotovoltaicos, monofásicos e/ou trifásicos, focando a compensação das não linearidades e do desbalanço das cargas. Também será estudada a possibilidade de compensar o desequilíbrio da rede por meio dos geradores distribuídos emulando STATCOMs distribuídos. Para isso, tentar-se-á aplicar os princípios de Steinmetz. Também será estudada a utilização da Teoria de Potência Conservativa, que pode auxiliar na identificação das parcelas de corrente e, em conjunto com um sistema multiagente, pode auxiliar a troca de informações entre as unidades fotovoltaicas para otimizar a compensação cooperativa entre elas. Além do sistema multiagente, outras técnicas de controle cooperativo, e/ou comunicação entre unidades, serão estudadas e avaliadas, como por exemplo, token ring control; plug and play control; surround control etc. As validações dos estudos se darão por meio de plataformas de simulação e por ensaios experimentais.