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Title: Controle de tensão em redes de baixa tensão considerando alta penetração de geração fotovoltaica.
Authors: Coelho, Madson Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor: Galvis Manso, Juan Carlos
metadata.dc.contributor.referee: Rodrigues, Welbert Alves
Cota, Felipe Eduardo Moreira
Galvis Manso, Juan Carlos
Keywords: Energia elétrica - controle de qualidade
Energia elétrica - distribuição
Geração de energia fotovoltaica
Geração distribuída de energia elétrica
Redes elétricas
Issue Date: 2023
Citation: COELHO, Madson Ferreira. Controle de tensão em redes de baixa tensão considerando alta penetração de geração fotovoltaica. 2023. 80 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto, João Monlevade, 2023.
Abstract: A busca pela redução da dependência de combustíveis fósseis e pela minimização de emissões de CO2, são alguns fatores que criaram um aumento expressivo do uso de fontes de geração de energia fotovoltaica pelo mundo. Diante deste cenário, no qual as redes de distribuição de energia elétrica em baixa tensão com elevado nível de penetração de geração fotovoltaica, podem ocasionar, impactos na qualidade da energia elétrica como, por exemplo, sobretensão, havendo a necessidade de minimizá-los. O presente trabalho desenvolve um algoritmo com controle local semelhante da curva Volt/var dos inversores, que compões os sistemas de geração fotovoltaica, por meio do controle de fator de potência nos inversores, gerenciando a injeção/absorção de potência reativa e o controle de potência ativa Volt/Watt, controlando assim, os níveis de tensão na barra do painel fotovoltaico. Tal proposta é aplicada em dois sistemas de baixa tensão de 28 barras e 20 barras, linhas curtas, trifásico a 3 fios. As simulações aplicam este método em diferentes cenários compostos por diferentes níveis de penetração fotovoltaica: sem o gerador fotovoltaico (0%) e com 1,2 ou 3 geradores fotovoltaicos (100%), utilizando o OpenDSS para modelar o sistema de distribuição, o Matlab para controlar as tensão e simulações com fluxo de potência do OpenDSS. Nos resultados, observa-se a efetividade do método de controle de tensão no período de maior irradiância, reduzindo as tensões para os valores próximo de 1 p.u nos horários em que os limites de tensão foi ultrapassado.
metadata.dc.description.abstracten: The pursuit of reducing dependence on fossil fuels and minimizing CO2 emissions are some of the factors that have led to a significant increase in the adoption of photovoltaic energy generation sources worldwide. In this context, where low-voltage electrical distribution networks with a high level of photovoltaic generation penetration can result in impacts on the quality of electrical energy, such as overvoltage, there is a need to address these issues. This study develops an algorithm with local control akin to the Volt/var curve of inverters that constitute photovoltaic generation systems. This is achieved through power factor control in the inverters, managing the injection/absorption of reactive power and active power control (Volt/Watt), thereby regulating the voltage levels at the photovoltaic panel bus. This proposal is applied in two low-voltage systems with 28 buses and 20 buses, short lines, and a three-phase three-wire configuration. The simulations apply this method in various scenarios consisting of different levels of photovoltaic penetration: without photovoltaic generators (0%) and with 1, 2, or 3 photovoltaic generators (100%), using OpenDSS to model the distribution system, Matlab to control the voltage, and OpenDSS power flow simulations. The results demonstrate the effectiveness of the voltage control method during periods of peak irradiance, reducing the voltages to values close to 1 per unit (p.u.) in instances where voltage limits have been exceeded.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6026
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