Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Silva, Murilo Castilho da

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Oleskovicz, Mario

Banca

Flauzino, Rogério Andrade
Vieira Júnior, José Carlos de Melo

Título em Português

Análise da elevação de tensão momentânea decorrente de situações de curtos-circuitos e da alta penetração de energia solar fotovoltaica em um sistema de distribuição

Palavras-chave em Português

Energia solar fotovoltaica
Qualidade da energia elétrica
Geração distribuída
Energias renováveis
RTDS

Resumo em Português

Nos últimos anos, muito tem se falado em desenvolvimento sustentável e energia renovável. A energia solar fotovoltaica é destaque dentre as tecnologias de geração de energia limpa e renovável, e, no Brasil, o modelo de geração distribuída (GD) fotovoltaica on grid, ou conectada à rede em baixa tensão, tem crescido muito nos últimos anos. Este modelo de geração possui diversos pontos favoráveis ao sistema de distribuição no contexto da qualidade da energia elétrica, mas pode apresentar problemas quando a potência da geração distribuída passa a ser expressiva. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo analisar as situações de elevação de tensão momentânea decorrentes de situações de falta fase-terra seguida de ilhamento quando existe alta penetração de GD, além de instigar futuras pesquisas sobre o tema. Para tal, um sistema elétrico com parcela de geração solar fotovoltaica foi modelado via o software RSCAD® e simulado no RTDS® (Real Time Digital Simulator). As elevações de tensão de curta duração foram observadas em decorrência das situações de falta fase-terra aplicadas, seguidas da situação de ilhamento. A análise foi realizada observando a resposta do sistema mediante as diferentes características das faltas aplicadas (distância, ângulo de fase e resistência da falta) considerando três níveis de carga. Os resultados obtidos mostraram que as características da falta aplicada não têm muita influência sobre o sistema modelado e permitiram apontar conclusões importantes sobre o problema analisado. Por fim, foi implementada uma das possíveis soluções presentes na literatura visando mitigar o problema abordado, sendo esta baseada em uma alteração no software do inversor capaz de restringir a elevação de tensão por meio do índice de modulação.

Título em Inglês

Analysis of the temporary overvoltage caused by short-circuit situations and high penetration of solar photovoltaic energy in a distribution system

Palavras-chave em Inglês

Solar photovoltaic energy
Power quality
Distributed generation
Renewable energy

Resumo em Inglês

In recent years, much has been said about sustainable development and renewable energy. The photovoltaic solar energy is a highlight among renewable and clean energy technologies, and in Brazil, the photovoltaic distributed generation model (DG) connected to the grid has grown considerably in recent years. This generation model has several points of service to the distribution system within the context of power quality, but can present problems when the power of the distributed generation becomes expressive. In this context, the objective of this work is to analyze situations of temporary overvoltage occurred due to a SLG (Single Line to Ground)-fault followed by an islanding incident when there is a high penetration of DG, as well as instigate future research on the subject. With this purpose, an electrical power system with a solar photovoltaic generation system connected to it was modeled using the RSCAD® software and simulated using the hardware RTDS® (Real Time Digial Simulator). The short-time overvoltages were observed due to applied SLG-faults, followed by an islanding incident. The analysis was made observing the system response under different characteristics of the fault (distance, phase angle and fault impedance) considering three levels of load. The obtained results showed that the characteristics of the applied faults don’t have much influence on the modeled system, and allowed to point out important conclusions on the analyzed problem. Finally, one of the possible solutions found in the literature was implemented in order to mitigate the problem, which is based on the modification of the inverter software capable of restricting the voltage rise through the modulation index.

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Data de Publicação

2018-04-12

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