Análise da contribuição de um banco de baterias para a regulação de tensão...

O objetivo deste trabalho foi realizar a modelagem de um sistema de armazenamento de energia e analisar sua contribuição para a regulação de tensão em um sistema de distribuição/microrrede. Portanto, este trabalho apresenta a análise de diferentes tipos de tecnologias de armazenamento com posterior justificativa da escolha da tecnologia utilizada, baseando-se em critérios apresentados. Em seguida, o embasamento teórico dos princípios de funcionamento dos conversores CC-CC e CC-CA foi descrito. Vale adiantar que foram implementados controladores do tipo proporcional-integrativo e fuzzy no conversor CC-CA. Além disso, há a descrição de alguns modelos matemáticos utilizados para simular o elemento armazenador selecionado. Ademais, foi modelada também uma rede de distribuição para analisar a contribuição da conexão desse sistema de armazenamento na sua regulação de tensão. Por fim, as contribuições do elemento armazenador à rede de distribuição foi analisada a partir do perfil de tensão e da área de vulnerabilidade da rede em situações de faltas trifásicas e partidas de uma grande carga. De posse dos resultados, concluiu-se que a conexão do BESS na rede de distribuição contribuiu de forma positiva na sua regulação de tensão. Ainda, a malha de controle com o controlador fuzzy apresentou desempenho similar à malha com proporcional-integrativo.

Título em Inglês

Analysis of the contribution of a battery bank to voltage regulation in a distribution system

Palavras-chave em Inglês

Distributed storage
Voltage regulation

Resumo em Inglês

The main goal of this project it was to study the modeling and control techniques of an energy storage system with subsequent simulation and analyze the system contribution to voltage regulation in a distribution system/microgrid. Thus, this project presents the analysis of different types of existing storage technologies, and later, the criteria suggested in the literature is presented to justify the technology chosen. After, it was studied the theory of DC-DC and DC-AC converters. In addition, it was chosen one of the DCAC controllers to employ conventional proportional-integrative compensators and fuzzy controllers to compare the system performance. Moreover, some mathematical battery models, that are used to estimate real batteries behavior, were studied and are described in this project. Afterwards, a distribution grid was modeled based on an existing benchmark and the energy storage system was connected to it in order to analyze the improvement of this grid voltage regulation. This contribution was analyzed by assembling the areas of vulnerability and comparing the grid voltage profile with and without the storage system in situations of short-circuits and start-up of a large load. From the results obtained, it was possible to conclude that the energy storage system contributed positively to grid voltage regulation and improved its voltage profile. Furthermore, the system response with fuzzy controller operated similarly to the system with conventional proportional-integrative controllers.

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Data de Publicação

2018-12-13

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