Estratégia para a regulação por fase de microrredes trifásicas ilhadas
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Engenharia Elétrica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36677 |
Resumo: | Distributed generation, especially with renewable energy sources, has been rapidly gaining popularity, and with it, the need for studies to ensure quality in the supply of energy has been increasing. Therefore, microgrids emerge as an alternative for formatting a grid that foresees elements of distributed generation in its structure while allowing the combination of intelligence and security mechanisms, enabling energy supply in grid-connected or islanded mode. In the study of islanded microgrids, one of the main challenges is maintaining the balance between generation and load.With photovoltaic solar generation being the most popular distributed energy source today and the most common single-phase configuration in a scenario of generations close to the loads, it is essential to understand how these elements interact with each other and how they react to the constant intermittency existing in the system. In this regulatory scenario, one of the main problems is the load imbalance between the three phases of the islanded microgrid. In this work, phase regulation is proposed, that is, the supply with single-phase PV/BESS (Photovoltaic/Battery Energy Storage System) units to increase the operating capacity in all operating states of the microgrid. The system performance in the face of load imbalance is tested and compared with the operation of a three-phase unit instead of three per phase. The work developed through simulations in the Matlab/Simulink software and the microgrid with the three single-phase units proved effective in maintaining the voltage balance delivered to the loads. Despite not having control layers for this purpose, the system with single-phase units presented greater operational flexibility, proving a simple solution for operating in microgrids with a high degree of unbalance. |
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Estratégia para a regulação por fase de microrredes trifásicas ilhadasMicrorrede trifásicaOperação ilhadaGeração fotovoltaica/bateria monofásicaCargas desequilibradasSuporte de frequência e tensãoControle droop formador de redeThree-phase microgridSingle-phase photovoltaic/battery generationFrequency and voltage supportIslanded operationGrid-forming droop controlUnbalanced gridCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICADistributed generation, especially with renewable energy sources, has been rapidly gaining popularity, and with it, the need for studies to ensure quality in the supply of energy has been increasing. Therefore, microgrids emerge as an alternative for formatting a grid that foresees elements of distributed generation in its structure while allowing the combination of intelligence and security mechanisms, enabling energy supply in grid-connected or islanded mode. In the study of islanded microgrids, one of the main challenges is maintaining the balance between generation and load.With photovoltaic solar generation being the most popular distributed energy source today and the most common single-phase configuration in a scenario of generations close to the loads, it is essential to understand how these elements interact with each other and how they react to the constant intermittency existing in the system. In this regulatory scenario, one of the main problems is the load imbalance between the three phases of the islanded microgrid. In this work, phase regulation is proposed, that is, the supply with single-phase PV/BESS (Photovoltaic/Battery Energy Storage System) units to increase the operating capacity in all operating states of the microgrid. The system performance in the face of load imbalance is tested and compared with the operation of a three-phase unit instead of three per phase. The work developed through simulations in the Matlab/Simulink software and the microgrid with the three single-phase units proved effective in maintaining the voltage balance delivered to the loads. Despite not having control layers for this purpose, the system with single-phase units presented greater operational flexibility, proving a simple solution for operating in microgrids with a high degree of unbalance.Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQA geração distribuída, principalmente com fontes de energia renováveis, vem se popularizando rapidamente e, junto dela, vem aumentando a necessidade de estudos que assegurem qualidade no fornecimento de energia. Então, as microrredes surgem como uma alternativa de formatação de rede que prevê elementos de geração distribuída em sua estrutura, enquanto permite a junção de mecanismos de inteligência e segurança, possibilitando um fornecimento de energia em modo conectado à rede ou ilhado. Com a geração solar fotovoltaica sendo a fonte de energia distribuída mais popular atualmente e a configuração monofásica mais comum em um cenário de gerações próximas às cargas, faz-se essencial o entendimento de como esses elementos interagem entre si e como reagem às constantes intermitências existentes no sistema. No estudo de microrredes ilhadas, um dos principais desafios é a manutenção da relação de equilíbrio entre geração e carga. Neste cenário de regulação, uma das principais problemáticas é o desequilíbrio de cargas entre as três fases da microrrede ilhada. Neste trabalho, propõe-se a regulação por fase, ou seja, o suprimento com unidades PV/BESS (do inglês, Photovoltaic/Battery Energy Storage System) monofásicas, a fim de ampliar a capacidade de operação em todos os estados de operação da microrrede. O desempenho do sistema diante do desequilíbrio de cargas é testado e comparado com a atuação de uma unidade trifásica no lugar das três por fase. O trabalho foi desenvolvido por meio de simulações no software Matlab/Simulink, e a microrrede com as três unidades monofásicas se mostrou eficaz na manutenção do equilíbrio de tensão entregue às cargas. Apesar de não possuir camadas de controle direcionadas a este fim, o sistema com unidades monofásicas apresentou maior flexibilidade de operação, se mostrando uma solução simples para atuação em microrredes com elevado grau de desequilíbrio.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBBarros, Camila Mara Vitalhttp://lattes.cnpq.br/1315327332959469Delgado, Thainá Matos Santana2025-11-28T10:23:12Z2025-07-022025-11-28T10:23:12Z2025-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36677porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-11-29T12:15:01Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/36677Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2025-11-29T12:15:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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