Método local de controle Volt-var e Volt-Watt para geradores FV distribuídos em modernos sistemas de distribuição de energia elétrica

Resumo

Os modernos sistemas de distribuição de energia elétrica migraram de uma estrutura passiva e não supervisionada, com baixo nível de automação, para uma estrutura ativa e supervisionada, com alto nível de automação, devido à introdução de geradores fotovoltaicos, medidores inteligentes dispersos e novos dispositivos de controle automáticos. No caso da geração fotovoltaica, por exemplo, a capacidade mundial instalada atingiu por volta de 1 TW e, no Brasil, há mais de 1 milhão de unidades em operação, atingindo mais de 11 GW. Apesar das vantagens técnicas e ambientais desta mudança, com a introdução destas tecnologias emergentes, novos desafios e questões técnicas podem surgir, como sobretensão e sobrecarga dos condutores. Para tanto, os inversores inteligentes podem desempenhar funções de suporte à rede, como regulação de tensão, além da capacidade de medição e comunicação. Embora os modernos sistemas de distribuição possam apresentar vários dispositivos realizando ações de controle de tensão para resolver problemas de tensão, soluções do lado do cliente, como controlar a saída do inversor fotovoltaico, podem compartilhar coletivamente esta responsabilidade no alvo principal empregando dados de medições locais e, assim, contribuir para aumentar a capacidade de acomodação dos sistemas fotovoltaicos. Além disso, um grande desafio é prover adequadamente funções de controle sem conflitos em um sistema onde os diferentes equipamentos conectados não possuem capacidade de comunicação entre si e também operam em escalas de tempo diferentes. Neste contexto, o objetivo deste projeto BEPE-DR é desenvolver um método de controle local Volt-var e Volt-Watt para sistemas fotovoltaicos modernos conectados a sistemas de distribuição de média e baixa tensão com base nos dados fornecidos pela infraestrutura de medição disponível nos inversores inteligentes, i.e., empregando a tensão medida e sua sensibilidade. Extensos estudos de fluxo de potência série temporal serão utilizados e um Fluxo de Potência Ótimo será implementado para validar o método proposto. (AU)