Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Langerhorst, Diego Rizzi

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Vieira Júnior, José Carlos de Melo

Banca

Asada, Eduardo Nobuhiro
Batista, Oureste Elias

Título em Português

Estudo das perdas em um sistema de distribuição de energia elétrica devidas ao controle de potência reativa em um gerador solar fotovoltaico.

Palavras-chave em Português

Potência reativa
Geração distribuída
Perdas
Painel fotovoltaico
Sistema de distribuição
Valor presente líquido
Distribuição de energia elétrica
Energia solar

Resumo em Português

Este trabalho de conclusão de curso trata da perda de energia resultante do controle de potência reativa em uma rede de distribuição de baixa tensão na presença de geração fotovoltaica. O objetivo principal deste estudo é determinar o comportamento das perdas no sistema de distribuição de baixa tensão quando há o controle de potência reativa em uma unidade de geração distribuída, em especificamente em sistemas fotovoltaicos. Para tal, foi simulado um sistema de distribuição radial de energia a partir dados obtidos da St. Gallisch- Appenzellische Kraftwerke AG (SAK), empresa de distribuição de energia suíça onde este discente realizou estágio curricular. Também foi estudada a influência das perdas na tomada de decisão no que tange a troca dos cabos por um de seção transversal maior a fim de evitar extrapolação dos níveis de tensão no ponto de conexão do painel fotovoltaico e mitigar o aumento das perdas devido ao fluxo de potência gerado pelo mesmo. A partir dos exemplos simulados, observou-se um comportamento parabólico das perdas e influência de diversos fatores sobre as mesmas como fatores de potência capacitivo e indutivo. Observou-se também que para os cenários de simulação propostos trocar os cabos por um de seção transversal maior a fim de mitigar aumento de perdas devido ao fluxo de potência do painel fotovoltaico não é viável financeiramente e que, caso seja necessário a substituição, optar-se pela menor seção transversal que suporte o fluxo mostrou-se a opção financeiramente mais viável.

Palavras-chave em Inglês

Reactive power
Distributed generation
Losses
Solar array
Net present value
Distribution system

Resumo em Inglês

This work intends to establish an overview concerning the losses in a radial distribution system when the technic of reactive power control in the presence of photovoltaic distributed generation. The main goal of this study is to determinate the behavior of losses in the low voltage distribution system once the reactive power control technic is implemented throughout a photovoltaic array. Therefor, it was simulated a real radial distribution system from the Swiss distribution company St. Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG (SAK), where this student attended to an internship. It was evaluated as well, how the losses affect the decision to replace the cable for one with a thicker transversal section, in order to avoid the extrapolation of tension levels in the connection point of the photovoltaic array. Furthermore to mitigate the increase of losses due to the power flow caused by the photovoltaic array. From the simulated examples, it was observed a parabolic behavior from the losses, and the influence they suffer from several variables such as the power factor not only capacitive, but also inductive. It was noticed as well that the replacement of cables for a thicker transversal section in order to mitigate the increase of losses showed itself not financially viable. And in case it was necessary, the option for the thinnest transversal section able to support the power flow would be the most financially viable.

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Data de Publicação

2014-01-16

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