Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão
| Ano de defesa: | 2019 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFRJ |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/11422/23154 |
Resumo: | The definition by ANEEL of the rules for accessing mini and micro distributed generation, successive increases in electricity tariffs and the sharp reduction in the price of photovoltaic systems have created an ideal scenario for the expansion of distributed generation in Brazil. The micro residential photovoltaic generation is the most widespread in the country and it is connected directly to the low voltage network. Analysis of the impacts of distributed generation in this segment of the electric system is of great interest since these networks do not have equipment and resources to control voltage and are susceptible to faults caused by the high penetration levels of distributed generation. This work proposes three control strategies, applied to smart inverters, to mitigate the impacts in the voltage profile caused by this high penetration level in low voltage networks. The strategies are: constant power factor, Volt-Watt and Volt-Var control. In general, all three strategies were able to improve voltage profile. However, the constant power factor significantly increased power losses. Volt-Watt curtailed power injection, increasing investment payback time. Volt-Var was the least effective in reducing voltage levels and it also increased losses without sacrificing active power injection. Thus, choosing the best control strategy is also choosing what matters the most: low losses, high economic gains or voltage profile as close as possible to the rated voltage. |
| id |
UFRJ_c662c20b3217d5d2db02b100850ebe4e |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:pantheon.ufrj.br:11422/23154 |
| network_acronym_str |
UFRJ |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensãoInversores inteligentesGeração fotovoltaica distribuídaControle de inversores de frequênciaEngenharia ElétricaThe definition by ANEEL of the rules for accessing mini and micro distributed generation, successive increases in electricity tariffs and the sharp reduction in the price of photovoltaic systems have created an ideal scenario for the expansion of distributed generation in Brazil. The micro residential photovoltaic generation is the most widespread in the country and it is connected directly to the low voltage network. Analysis of the impacts of distributed generation in this segment of the electric system is of great interest since these networks do not have equipment and resources to control voltage and are susceptible to faults caused by the high penetration levels of distributed generation. This work proposes three control strategies, applied to smart inverters, to mitigate the impacts in the voltage profile caused by this high penetration level in low voltage networks. The strategies are: constant power factor, Volt-Watt and Volt-Var control. In general, all three strategies were able to improve voltage profile. However, the constant power factor significantly increased power losses. Volt-Watt curtailed power injection, increasing investment payback time. Volt-Var was the least effective in reducing voltage levels and it also increased losses without sacrificing active power injection. Thus, choosing the best control strategy is also choosing what matters the most: low losses, high economic gains or voltage profile as close as possible to the rated voltage.O estabelecimento, pela ANEEL, das regras de acesso a micro e minigeração distribuída, os sucessivos aumentos na tarifa de energia elétrica e a redução acentuada no preço de sistemas fotovoltaicos, criaram um cenário ideal para a expansão da geração distribuída no Brasil. A micro geração fotovoltaica residencial é a mais difundida no país e está conectada diretamente à rede de baixa tensão. Uma análise dos impactos da geração distribuída nesse segmento do sistema elétrico é de alta relevância, já que essas redes não dispõem de recursos para controle de tensão e estão suscetíveis a defeitos causados pela elevada penetração de recursos distribuídos. Esse trabalho se propôs a testar três estratégias de controle, aplicadas a inversores inteligentes, para mitigar os impactos no perfil de tensão causados por essa elevada penetração nas redes de baixa tensão. São eles: fator de potência constante, controle Volt-Watt e Volt-Var. De modo geral, as três estratégias foram capazes de melhorar o perfil de tensão. No entanto, o fator de potência constante aumentou significativamente as perdas, o Volt-Watt cortou geração, diminuindo o retorno sobre o investimento no sistema, e o Volt-Var foi o menos efetivo na diminuição da tensão, aumentou também as perdas, mas sem sacrificar injeção de potência ativa. A escolha da melhor estratégia está associada também a definição da prioridade: menos perdas, maior retorno econômico ou tensão mais próxima da nominal.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRJFalcão, Djalma Mosqueirahttp://lattes.cnpq.br/6990815492066436Taranto, Glauco NeryCoutto Filho, Milton Brown doCarlette, Luan Peterle2024-07-17T19:16:20Z2024-07-19T03:00:21Z2019-03-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/23154porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2024-07-19T03:00:21Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/23154Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2024-07-19T03:00:21Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| title |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| spellingShingle |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão Carlette, Luan Peterle Inversores inteligentes Geração fotovoltaica distribuída Controle de inversores de frequência Engenharia Elétrica |
| title_short |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| title_full |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| title_fullStr |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| title_full_unstemmed |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| title_sort |
Análise do impacto de inversores inteligentes aplicados a redes de baixa tensão |
| author |
Carlette, Luan Peterle |
| author_facet |
Carlette, Luan Peterle |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Falcão, Djalma Mosqueira http://lattes.cnpq.br/6990815492066436 Taranto, Glauco Nery Coutto Filho, Milton Brown do |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Carlette, Luan Peterle |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Inversores inteligentes Geração fotovoltaica distribuída Controle de inversores de frequência Engenharia Elétrica |
| topic |
Inversores inteligentes Geração fotovoltaica distribuída Controle de inversores de frequência Engenharia Elétrica |
| description |
The definition by ANEEL of the rules for accessing mini and micro distributed generation, successive increases in electricity tariffs and the sharp reduction in the price of photovoltaic systems have created an ideal scenario for the expansion of distributed generation in Brazil. The micro residential photovoltaic generation is the most widespread in the country and it is connected directly to the low voltage network. Analysis of the impacts of distributed generation in this segment of the electric system is of great interest since these networks do not have equipment and resources to control voltage and are susceptible to faults caused by the high penetration levels of distributed generation. This work proposes three control strategies, applied to smart inverters, to mitigate the impacts in the voltage profile caused by this high penetration level in low voltage networks. The strategies are: constant power factor, Volt-Watt and Volt-Var control. In general, all three strategies were able to improve voltage profile. However, the constant power factor significantly increased power losses. Volt-Watt curtailed power injection, increasing investment payback time. Volt-Var was the least effective in reducing voltage levels and it also increased losses without sacrificing active power injection. Thus, choosing the best control strategy is also choosing what matters the most: low losses, high economic gains or voltage profile as close as possible to the rated voltage. |
| publishDate |
2019 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2019-03-02 2024-07-17T19:16:20Z 2024-07-19T03:00:21Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11422/23154 |
| url |
http://hdl.handle.net/11422/23154 |
| 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 Federal do Rio de Janeiro Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFRJ |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio de Janeiro Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFRJ |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRJ instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) instacron:UFRJ |
| instname_str |
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
| instacron_str |
UFRJ |
| institution |
UFRJ |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
| collection |
Repositório Institucional da UFRJ |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
| repository.mail.fl_str_mv |
pantheon@sibi.ufrj.br |
| _version_ |
1831773725129703424 |