Controle carga-frequência em sistemas com alta penetração de geração eólica e geração hidráulica

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Gabriel Schreider da
• Orientador(a): Oliveira, Edimar José de
• Banca de defesa: Moraes, Camile Arêdes , Passos Filho, João Alberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Geração eólica; Controle carga-frequência; Gerador síncrono virtual; Inércia virtual; Geração hidráulica; Resposta inversa; Amortecimento de intercâmbio; Wind generation; Load frequency control; Virtual synchronous generator; Virtual inertia; Hydro generation; Inverse response; Tie-line damping
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15404

Os sistemas de geração eólica, geralmente, não contribuem para a inércia do sistema, dado que são conectados à rede elétrica através de interfaces eletrônicas na maioria dos casos. Estas interfaces desacoplam a velocidade de rotação do rotor dos geradores eólicos da frequência elétrica da rede. Além disso, normalmente, as turbinas eólicas operam no ponto de máxima potência e, portanto, não possuem reserva de geração para lidar com os desequilíbrios entre carga e geração do sistema. Um outro fator complicador é a alta variabilidade da velocidade do vento. Logo, as usinas eólicas, geralmente, não participam da resposta inercial e dos controles primário e secundário de frequência, que exigem a existência de reserva de geração. Neste sentido, o presente trabalho aborda a inclusão da geração eólica no controle carga-frequência de Sistemas Elétricos de Potência (SEPs), compostos por usinas eólicas e hidráulicas, através da estratégia de controle denominada Gerador Síncrono Virtual (GSV), aliada à operação descarregada das turbinas eólicas. Dessa forma, os geradores eólicos passam a fornecer resposta inercial, através da inércia virtual, e podem participar da regulação de frequência do sistema, uma vez que possuem reserva de geração. A estratégia proposta, além de promover a redução dos desvios de frequência do sistema, também reduz a resposta inversa das turbinas hidráulicas e promove amortecimento de oscilações de intercâmbio, devido à rápida ação do GSV.