Avaliação do impacto de plantas eólicas interfaceadas por conversores em funções convencionais de proteção de linhas de transmissão

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: DAVI, Moisés Junior Batista Borges
• Orientador(a): JORGE, David Calhau
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
• Departamento: Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Turbinas eólicas.; Energias renováveis.; Full-converter.; DFIG.; Sistema de proteção.; Linhas de transmissão.; Wind turbines.; Renewable energy.; Protection system.; Transmission lines.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1230

A energia eólica vem se mostrando cada vez mais importante no cenário energético de sistemas elétricos modernos, contribuindo com parcela relevante da capacidade total instalada no Brasil e em vários outros países do mundo. São diversas as topologias das unidades de geração eólica e, dentre as que têm despertado a preocupação de pesquisadores do setor elétrico por sua influência no desempenho dos esquemas de proteção, destacam-se a DFIG (Tipo III) e Full-Converter (Tipo IV), que utilizam conversores para interfaceamento das unidades geradoras com a rede elétrica. Nesse contexto, considerando a crescente integração de unidades geradoras com tais topologias no sistema elétrico de potência, esclarecimentos sobre os impactos desses sistemas nas funções de proteção têm atraído o interesse de concessionárias e pesquisadores. Com isso, este trabalho explora conceitos relacionados à operação e à composição dos principais tipos de geração eólica, realizando estudos por meio de simulações computacionais, com software do tipo EMTP (Eletromagnetic Transients Program), que objetivam explorar as principais diferenças entre as contribuições das gerações eólicas e das gerações convencionais mediante contingências na rede. Considerando os resultados obtidos das simulações, são realizadas análises sobre o comportamento de grandezas elétricas e funções tipicamente empregadas na proteção de linhas de transmissão, a saber: 1) Nível de curto-circuito, visto que pode afetar todas as funções de proteção que dependem da análise de magnitudes de correntes; 2) Componentes de sequência, visto que tais componentes são utilizados na tomada de decisão de funções de proteção, algoritmos de seleção de fase sob falta e elementos direcionais; 3) Função de proteção de distância, uma vez que é uma das funcionalidades mais empregadas em sistemas de transmissão, seja como proteção principal ou de backup. Por fim, as conclusões obtidas são detalhadas a partir dos estudos realizados, evidenciando as problemáticas encontradas no que tange à operação dos sistemas convencionais de proteção devido aos impactos relacionados às topologias DFIG e Full-Converter.