Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Theodoro, Edson Aparecido Rozas
Machado, Ricardo Quadros
Título em Português
Estudo de estabilidade em sistemas elétricos de potência na presença de máquinas assíncronas
Palavras-chave em Português
Máquina de indução
Geração eólica
Gerador de indução duplamente alimentado
Modelagem dinâmica
Estabilidade de tensão
Estabilidade de velocidade
Sistema elétrico de potência
Maquinas assíncronas
Resumo em Português
Devido aos impactos causados pela geração de energia elétrica baseada em combustíveis fósseis e a preocupação quanto à escassez dos mesmos, é crescente a participação das nergias renováveis na matriz energética mundial. As máquinas assíncronas, cuja robustez e baixo custo consolidaram-nas como principais tipos de motores de corrente alternada, passaram a ser mais exploradas para a geração de eletricidade, visto a possibilidade de sua utilização para a geração eólica. Constituídas de uma parte fixa (estator) e outra parte móvel (rotor), as máquinas de indução podem ser do tipo rotor gaiola de esquilo ou rotor bobinado. Conforme a topologia da máquina, a geração eólica pode basear-se em velocidade fixa ou variável. Independente da tecnologia de geração, para o estudo e estabilidade do sistema elétrico de potência é necessário obter primeiramente o modelo dinâmico do gerador. Assim, neste trabalho serão apresentados os modelos em regime permanente e dinâmicos para os dois tipos de geradores de indução existentes. As diferenças entre eles serão analisadas com base nas respostas dinâmicas aferidas para os sistemas testes quando da ocorrência de grandes perturbações. Será demonstrado que é possível obter um aumento da margem de estabilidade dos sistemas elétricos, se considerado a influência dos parâmetros elétricos e mecânicos da máquina, bem como a influência da capacidade de fornecimento de potência reativa do sistema elétrico em estudo.
Palavras-chave em Inglês
Induction machine
Wind power generation
Doubly fed induction generator
Dynamic modeling
Voltage stability
Speed stability
Resumo em Inglês
Due to the impacts caused by the generation of electricity based on fossil fuels and concerns about the lack thereof, the looking for renewable sources is increasing in global energy production. The asynchronous machines, whose robustness and low cost has consolidated them main types of AC motors, have become more exploited for electricity generation, given the possibility of its use for wind power generation. Consist of a fixed part (stator) and one moving part (rotor), the induction machines can be of squirrel cage rotor or wound rotor. According to the topology of the machine, the wind power generation can be based on fixed or variable speed. Regardless of generation technology, for the study of stability of electric power system, is first necessary to obtain the dynamic model of the generator. Thus, this work will present the continuous and dynamic models for the two types of induction generators. The differences between these will be analyzed based on the measured dynamic responses for the test systems, with the occurrence of large disturbances. It will be shown that it is possible to obtain an increased stability margin of power systems, if considered the influence of electrical and mechanical parameters of the machine, as well as the ability to supply reactive power of the electric system under study.
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Data de Publicação
2012-03-28
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