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Voltage control in mixed energy systems with intelligent microgrids under operating uncertainties

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: SANTOS JÚNIOR, Vicente Tiburcio lattes
Orientador(a): PIMENTA, Tales Cleber lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4107
Resumo: Nesta pesquisa, a operação do sistema de energia elétrica suscetível à instabilidade de tensão, abrangendo sistemas de distribuição, como microrredes inteligentes que operam em modo conectado e ilhado, destaca o estudo em prol da otimização de sistemas compostos mistos com redes ativas. Especificamente, as oscilações destacadas em transitórios eletromagnéticos relacionados à conexão e sincronização da microrrede em que a operação do gerador síncrono virtual é impactada por oscilações de tensão, frequência e capacidade de fornecimento, em que a estabilidade do primeiro balanço é experimentada no sistema em mudanças perceptíveis, com características de tornar o sistema instável ou retornar a um estado de estabilidade. Em relação à ativação de cargas consumidoras compostas por dispositivos que aumentam a possibilidade de oscilações devido a transitórios, observa-se que, ao conectar a carga, composta por carregadores rápidos de veículos elétricos na microrrede, aumenta as cargas elétricas e reduz a estabilidade do sistema de energia elétrica. As influências da incompatibilidade eletromagnética da corrente de inrush, devido à sua imprevisibilidade e condição intermitente, têm estudos complexos de identificação. Com a inclusão de cargas compostas por carregadores de veículos elétricos, a demanda aumenta substancialmente, portanto, as preocupações sobre os efeitos da integração à rede aumentam proporcionalmente. Com as recentes metodologias de controle para padrões de geração distribuída desenvolvidos e definição para inversores inteligentes, são necessários modelos de desenvolvimento para inversores inteligentes que operem com funções mais avançadas, relacionando o controle de tensão às atribuições disponíveis. Esta pesquisa enfatiza a operação de microrredes que se conectam ou desconectam de uma rede principal, destacando as configurações para a análise de sistemas compostos por microrredes suscetíveis a diferentes efeitos com variação de potência relacionada ao fenômeno de ressincronização e estabilidade, bem como propõe um sistema com um gerador síncrono virtual baseado em compensador VAR estático incorporando VSG//SVC como um único sistema elétrico otimizador rápido.
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Em relação à ativação de cargas consumidoras compostas por dispositivos que aumentam a possibilidade de oscilações devido a transitórios, observa-se que, ao conectar a carga, composta por carregadores rápidos de veículos elétricos na microrrede, aumenta as cargas elétricas e reduz a estabilidade do sistema de energia elétrica. As influências da incompatibilidade eletromagnética da corrente de inrush, devido à sua imprevisibilidade e condição intermitente, têm estudos complexos de identificação. Com a inclusão de cargas compostas por carregadores de veículos elétricos, a demanda aumenta substancialmente, portanto, as preocupações sobre os efeitos da integração à rede aumentam proporcionalmente. Com as recentes metodologias de controle para padrões de geração distribuída desenvolvidos e definição para inversores inteligentes, são necessários modelos de desenvolvimento para inversores inteligentes que operem com funções mais avançadas, relacionando o controle de tensão às atribuições disponíveis. Esta pesquisa enfatiza a operação de microrredes que se conectam ou desconectam de uma rede principal, destacando as configurações para a análise de sistemas compostos por microrredes suscetíveis a diferentes efeitos com variação de potência relacionada ao fenômeno de ressincronização e estabilidade, bem como propõe um sistema com um gerador síncrono virtual baseado em compensador VAR estático incorporando VSG//SVC como um único sistema elétrico otimizador rápido.The present work implements a dynamic classical model of machines on complex plane. For this goal, the state equations for the machine angle, and for the machine rotor speed, , will be developed in complex domain. Moreover, the performance of the classical model of machines on complex plane are compared with its counterpart formulated in the real domain. The proposal is evaluated by using the well known test systems IEEE-9 bus and IEEE-39 bus. Additionally, a brazilian well used dynamics power system program named ORGANON is taken as benchmark for the studied cases. The analysis of the obtained results through the SIMULINK allow to demonstrate the computational advantage of the model in complex plane as the size of the system becomes larger.engUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIAGeração distribuídaSistemas de energia elétricaSistemas híbridos de energiaFontes de energia renováveisMicrorrede inteligenteEstabilidade de tensãoVoltage control in mixed energy systems with intelligent microgrids under operating uncertaintiesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPIMENTA, Tales Cleberhttp://lattes.cnpq.br/3321577431881283http://lattes.cnpq.br/6537826476893011SANTOS JÚNIOR, Vicente TiburcioSANTOS JÚNIOR, Vicente Tiburcio. Voltage control in mixed energy systems with intelligent microgrids under operating uncertainties. 2024. 125 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/4107/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2024036.pdfTese_2024036.pdfapplication/pdf5318140https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/4107/1/Tese_2024036.pdf84c2bab2303ab1bc6754882feacd5107MD51123456789/41072024-08-07 15:56:33.536oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442025-08-26T21:14:55.788797Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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