Capacidade de hospedagem de geração fotovoltaica em redes de distribuição: modelagem e estudo de caso

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Oliveira, Ronnielli Chagas de
• Orientador(a): Ferreira, Sílvia Costa
• Banca de defesa: Ferreira, Sílvia Costa, Silva, Joaquim Paulo da, Jesus, Fábio Domingues de, Marujo, Diogo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
• Departamento: Departamento de Engenharia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas fotovoltaicos; Capacidade de hospedagem; Geração distribuída; Redes de distribuição; OpenDSS; Geração solar fotovoltaica; Distributed generation; Distribution networks; Hosting capacity; Photovoltaic solar generation
• Área do conhecimento CNPq: Transmissão da Energia Elétrica, Distribuição da Energia Elétrica
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/46303

Os sistemas fotovoltaicos estão cada vez mais integrados com a rede elétrica de distribuição de baixa tensão (BT) e também em média tensão (MT). Esta situação já começou a produzir desafios significativos para os operadores do sistema de distribuição devido aos impactos de qualidade de energia associados à sua integração com a rede, como: elevações nos níveis de tensão, harmônicos, intermitência, fluxo bidirecional de potência e variações de frequência. Além disso, a ausência de um controle centralizado traz outras questões, tais como a necessidade de modificação nas proteções, questões de segurança na rede, desbalanço geração/consumo, dentre outros. Neste contexto, os estudos de Capacidade de Hospedagem (CH) voltados para sistemas de distribuição se mostram cada vez mais relevantes. A CH é um indicador da quantidade máxima de geração distribuída que pode ser hospedada em um dado ponto da rede elétrica sem violar limites de operação predefinidos. Os principais desafios relacionados aos estudos de CH em sistemas de distribuição estão associados às características específicas destes sistemas, tais como sua dimensão, ausência de dados precisos e seus altos valores de X/R. Visando contribuir com estudos relacionados a esta área, este trabalho apresenta estudos de CH e perfis de tensão em sistemas de distribuição utilizando o software de código aberto OpenDSS. Em um primeiro momento o estudo será realizado para um sistema de distribuição teste disponibilizado pelo IEEE, o IEEE European Low Voltage Test Feeder (STDE-IEEE). Em seguida, as análises serão direcionadas ao sistema de distribuição da Universidade Federal de Lavras (UFLA). Para tanto, a rede elétrica do campus será modelada, por meio do levantamento dos parâmetros do alimentador e das principais características relacionadas aos transformadores, cabos e cargas, criando um modelo deste sistema para estudos de fluxo de potência. Para o STDE-IEEE os resultados mostram que a inserção do dobro da geração necessária para cada nó/carga a CH foi atingida e um trecho específico do circuito foi o responsável pela maioria das limitações. A modelagem e o estudo de cada cenário foi fator importante para o entendimento e análise do fluxo de potência em todos os cenários e estudos da CH na rede elétrica da UFLA. A tensão foi fator limitante em todos os cenários que atingiram a CH, mesmo nos cenários em que houve baixa inserção de GD. Os resultados mostraram altas variações da tensão mesmo para baixas potências de GD. Para o sistema da UFLA os resultados mostram que não houve variação significativa nos níveis de tensão e a CH foi atingida pela máxima corrente suportada pelos condutores elétricos.