Autora: Pablo Lopes Macedo
Sistemas elétricos operam sobre condições especificas conforme convenções e acordo entre agentes do sistema. A distribuição de energia elétrica convencional tem padrões bem estabelecidos de parâmetros como tensão e frequência de atendimento. Ocorre que os sistemas convencionais estão sobre mudança a partir de tecnologias modernas como geração descentralizada com fontes renováveis, sistema de monitoramento e controle inteligente, sistemas de armazenamento de energia e outros equipamentos ativos de rede. Esses equipamentos modernos abrem uma nova gama de possibilidades de operação ao mesmo tempo em que introduzem novos fenômenos na rede elétrica. Um dos desdobramentos dos sistemas modernos são as microrredes inteligentes, constituídas de redes a nível local com recursos energéticos distribuídos. Algumas microrredes são capazes de operaram desconectadas da rede tradicional a ponto de se autossutentar energeticamente em situações de contingência ou até totalmente fora da rede. Entretanto no Brasil os parâmetros operacionais das microrredes desconectadas devem seguir os mesmos padrões da rede de distribuição convencional. Essa dissertação de mestrado propõe a flexibilização de parâmetros operacionais para microrredes desconectas, a fim de investigar as condições, benefícios e problemas relacionados a essa mudança de padrão. Foi então realizado levantamento bibliográfico de temas afim, analise de possibilidade de variações nos valores de tensão e frequência de referência da rede. Para teste foram levantados dados de simulações através de ferramenta computacional denominada GridLAB-D, de fluxo de potência. Foi aplicada metodologia desenvolvida em um sistema de teste, amplamente estudado, para validação das técnicas proposta. O foco principal do trabalho foi em unidades consumidoras residências de baixa renda, que por muitas vezes estão na fronteira do sistema e por isso sofrem problemas frequentes de fornecimento de energia elétrica. Foram propostos cenários com caso base, caso base com parâmetros operacionais flexibilizados e casos com microrredes desconectada, com parâmetros operacionais padrões da norma e com valores flexibilizados. As microrredes quando conectadas são supridas pela rede tradicional e quando desconectadas são supridas por sistema de armazenamento de energia baseado em baterias estacionarias de li-íon. Os cenários de estudo abrangem simulação de situações de contingência a fim de averiguar o impacto dos parâmetros operacionais nas condições de fornecimento do sistema de armazenamento. O primeiro cenário conta com um sistema teste padrão, o segundo cenário acrescenta uma carga em modelo residencial e o terceiro cenário aplica um sistema de armazenamento de energia. As variações dos parâmetros operacionais são aplicadas nos cenários gerando casos com e sem flexibilização. Observou-se que os afrouxamentos dos limites operacionais são viáveis, mas existem contrapartes como o aumento das perdas elétricas. Por fim verifica-se que a flexibilização dos parâmetros operacionais são uma alternativa para viabilizar certas condições de suprimento, mas pesquisas voltadas para esse fim precisam e desenvolvimento, sobretudo a cerca das condições de operações de equipamentos.
DESCRIÇÃO COMPLETA:
Data da defesa: 26/02/2021
Banca Examinadora
Orientador (a): Cresencio Silvio Segura Salas (Lactec)
Membro da Banca: Eduardo Kazumi Yamakawa (Lactec)
Membro da Banca: Lúcio De Medeiros (Lactec)
Membro da Banca: Alexandre Rasi Aoki (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Microrrede. Qualidade de energia. Limites operacionais. Sistema de armazenamento de energia.
Keywords: Microgrid. Power quality. Operational Limits; Battery Energy Store System.
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