Controle robusto de tensão para recursos energéticos em redes de distribuição utilizando o Equivalente de Thévenin

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Pontes, Gustavo Pessoa de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: afundamento de tensão; códigos de rede; distributed energy resources; Equivalente de Thévenin; grid codes; injeção de reativos; lvrt; reactive power injection; recursos energéticos distribuídos; regulação de tensão; suportabilidade de tensão; thévenin equivalent; voltage regulation; voltage ride through; voltage sags
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-15052025-154944/

Com a crescente penetração das energias renováveis na rede elétrica, os códigos de rede têm sido modificados para determinar como a integração de recursos energéticos distribuídos (REDs) deve ser executada, considerando o desempenho dinâmico dos sistemas elétricos de potência. Um dos benefícios mais significativos da inserção de REDs para a melhoria do sistema na totalidade, é o suporte à rede, durante afundamentos de tensão, além da regulação de tensão, desde que haja um nível adequado de penetração de recursos energéticos. Com essa concepção, é desejável que os REDs permaneçam conectados, auxiliando a rede, durante afundamentos de tensão, minimizando os transitórios resultantes desse fenômeno e contribuindo para a recuperação da tensão após o evento. Além disso, é fundamental que a potência, fornecida pelos REDs, seja gerenciada de maneira que não altere os valores de tensão para além dos limiares determinados pelos códigos de rede. A determinação da potência necessária a ser injetada pelos REDs, principalmente, em redes cuja relação entre reatância e resistência é baixa, é de suma importância para manter os níveis de tensão adequados. Diante desse contexto, esta pesquisa de doutorado propõe uma estrutura de controle inovadora no contexto de regulação de tensão e no suporte à rede, durante afundamentos de tensão por meio dos REDs. O controle proposto baseia-se nos conceitos de controle adaptativo e robusto, no qual as variáveis do controle são determinadas de acordo com a necessidade da rede, tornando o controle ajustável em função de parâmetros de rede. Para comprovar o funcionamento e a robustez do controle, foram obtidos resultados, por meio de simulações de transitórios eletromagnéticos, nas quais o controle foi avaliado em diversos cenários e diferentes pontos operacionais da rede escolhida para testes. Os resultados apresentados neste trabalho foram utilizados para classificar qual versão do controle proposto apresenta maior robustez frente às incertezas de operação da rede, considerando variações nas características das faltas e nos cenários de carga. Além disso, o controle é avaliado em um cenário com múltiplos REDs operando tanto com o controle proposto quanto com o controle de droop PQ, validando sua capacidade de cooperação e operação confiável, sem conflitos entre os objetivos de controle.