Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Daniel Petean
Orientador(a): José Carlos de Melo Vieira Júnior
Banca de defesa: Igor Kopcak, Mário Oleskovicz, Rodrigo Andrade Ramos, Fernando Lessa Tofoli
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Engenharia Elétrica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://doi.org/10.11606/T.18.2015.tde-05082015-105752
Resumo: A instalação de geração distribuída nas redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica tem apresentado significativo crescimento em âmbito mundial, impulsionada pelos benefícios que pode proporcionar aos sistemas elétricos, pela necessidade de diversificação da matriz energética dos países, pela desregulamentação do setor de energia elétrica em diversos países e pela necessidade de gerar energia elétrica de forma sustentável. No entanto, para que os geradores distribuídos possam de fato beneficiar a operação das redes elétricas, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, destaca-se a elevação do nível de curto-circuito da rede, pois correntes de curto-circuito com valores elevados podem causar violação das capacidades dos equipamentos em suportar os esforços térmicos e dinâmicos e também provocar a perda da coordenação entre os dispositivos de proteção contra sobrecorrente. Neste contexto, este trabalho analisa a influência de geradores distribuídos baseados em inversores na corrente de curto-circuito trifásica em um sistema de distribuição de energia, e sobretudo, comprova que sua contribuição no valor da corrente de falta não supera o dobro de sua corrente nominal. Além disso, com base nesta comprovação, apresenta duas estratégias para inserção desse tipo de gerador nos cálculos de curto-circuito de um sistema de distribuição de energia elétrica. As duas estratégias apresentam resultados satisfatórios, utilizam conceitos básicos de circuitos elétricos, independem de dados minuciosos dos inversores e são validadas através de aplicações numéricas com resultados confrontados aos obtidos das simulações.
id USP_74dbf7d23e65e7193b457f24ecfc7ef8
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-05082015-105752
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia Methodology for assessment of distributed generators Influence on short circuit levels of power distribution systems 2015-02-27José Carlos de Melo Vieira JúniorIgor KopcakMário OleskoviczRodrigo Andrade RamosFernando Lessa TofoliDaniel PeteanUniversidade de São PauloEngenharia ElétricaUSPBR Curto-circuito Distribuição de energia elétrica Distributed generation Frequency inverter Geração distribuída Inversor de frequência Power distribution Short circuit A instalação de geração distribuída nas redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica tem apresentado significativo crescimento em âmbito mundial, impulsionada pelos benefícios que pode proporcionar aos sistemas elétricos, pela necessidade de diversificação da matriz energética dos países, pela desregulamentação do setor de energia elétrica em diversos países e pela necessidade de gerar energia elétrica de forma sustentável. No entanto, para que os geradores distribuídos possam de fato beneficiar a operação das redes elétricas, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, destaca-se a elevação do nível de curto-circuito da rede, pois correntes de curto-circuito com valores elevados podem causar violação das capacidades dos equipamentos em suportar os esforços térmicos e dinâmicos e também provocar a perda da coordenação entre os dispositivos de proteção contra sobrecorrente. Neste contexto, este trabalho analisa a influência de geradores distribuídos baseados em inversores na corrente de curto-circuito trifásica em um sistema de distribuição de energia, e sobretudo, comprova que sua contribuição no valor da corrente de falta não supera o dobro de sua corrente nominal. Além disso, com base nesta comprovação, apresenta duas estratégias para inserção desse tipo de gerador nos cálculos de curto-circuito de um sistema de distribuição de energia elétrica. As duas estratégias apresentam resultados satisfatórios, utilizam conceitos básicos de circuitos elétricos, independem de dados minuciosos dos inversores e são validadas através de aplicações numéricas com resultados confrontados aos obtidos das simulações. The installation of distributed generation in distribution and subtransmission systems has shown significant growth worldwide, driven by the benefits it can provide to electrical systems, the need to diversify the energy sources, deregulation of the electricity industry in several countries and the need to generate electricity in a sustainable manner. However, in order to evaluate if distributed generators benefit the operation of power networks, their technical impacts should be carefully studied, especially in distribution networks, which were originally designed to operate with unidirectional power flow. Among the aforementioned impacts, there is the increase of the short circuit level in the distribution network, since high short-circuit currents may exceed the capabilities of equipment to support the dynamic and thermal stresses and also cause loss of coordination between the overcurrent protection devices. Within this context, this thesis analyzes the influence of inverter based distributed generators on three-phase short circuit currents in a power distribution systems. Especially it confirms that the contribution to the fault current does not exceed twice its rated value. Furthermore, based on this issue, this work presents two strategies for the inclusion of this type of generator in short circuit calculations. Both strategies presented satisfactory results, use basic concepts of electrical circuits, they do not depend on detailed data from the inverters and the results are validated by using simulation results. https://doi.org/10.11606/T.18.2015.tde-05082015-105752info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T18:16:23Zoai:teses.usp.br:tde-05082015-105752Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:11:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Methodology for assessment of distributed generators Influence on short circuit levels of power distribution systems
title Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
spellingShingle Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
Daniel Petean
title_short Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
title_full Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
title_fullStr Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
title_full_unstemmed Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
title_sort Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
author Daniel Petean
author_facet Daniel Petean
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv José Carlos de Melo Vieira Júnior
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Igor Kopcak
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Mário Oleskovicz
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Rodrigo Andrade Ramos
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Fernando Lessa Tofoli
dc.contributor.author.fl_str_mv Daniel Petean
contributor_str_mv José Carlos de Melo Vieira Júnior
Igor Kopcak
Mário Oleskovicz
Rodrigo Andrade Ramos
Fernando Lessa Tofoli
description A instalação de geração distribuída nas redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica tem apresentado significativo crescimento em âmbito mundial, impulsionada pelos benefícios que pode proporcionar aos sistemas elétricos, pela necessidade de diversificação da matriz energética dos países, pela desregulamentação do setor de energia elétrica em diversos países e pela necessidade de gerar energia elétrica de forma sustentável. No entanto, para que os geradores distribuídos possam de fato beneficiar a operação das redes elétricas, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, destaca-se a elevação do nível de curto-circuito da rede, pois correntes de curto-circuito com valores elevados podem causar violação das capacidades dos equipamentos em suportar os esforços térmicos e dinâmicos e também provocar a perda da coordenação entre os dispositivos de proteção contra sobrecorrente. Neste contexto, este trabalho analisa a influência de geradores distribuídos baseados em inversores na corrente de curto-circuito trifásica em um sistema de distribuição de energia, e sobretudo, comprova que sua contribuição no valor da corrente de falta não supera o dobro de sua corrente nominal. Além disso, com base nesta comprovação, apresenta duas estratégias para inserção desse tipo de gerador nos cálculos de curto-circuito de um sistema de distribuição de energia elétrica. As duas estratégias apresentam resultados satisfatórios, utilizam conceitos básicos de circuitos elétricos, independem de dados minuciosos dos inversores e são validadas através de aplicações numéricas com resultados confrontados aos obtidos das simulações.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-02-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.18.2015.tde-05082015-105752
url https://doi.org/10.11606/T.18.2015.tde-05082015-105752
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1786376582014697472

Registros relacionados