Metodologias probabilísticas para análise de falha da proteção anti-ilhamento de geradores distribuídos - Iscuissati, Rodrigo de Barros (2022)
A inserção de geradores distribuídos no sistema elétrico resulta em vários benefícios, como diversificação da matriz energética, possibilidade de redução das perdas no sistema elétrico e redução da fatura de energia elétrica de autoprodutores. Entretanto, ao conectar estes geradores na rede elétrica são necessários cuidados para que o sistema de distribuição opere dentro dos padrões de qualidade e confiabilidade exigidos pelos órgãos reguladores do setor elétrico. Neste contexto, o que pode ser prejudicial é o evento de ilhamento, que ocorre quando uma porção da rede elétrica opera isolada da concessionária e é alimentada apenas por geração distribuída, sendo necessária a atuação da proteção para desconexão dos geradores. Dentre as técnicas de proteção anti-ilhamento, as técnicas passivas são mais utilizadas, todavia, possuem zonas de não detecção e podem não atuar para pequenos desbalanços de potência. Além de atuar para eventos de ilhamento, a proteção deve ser segura e não atuar para eventos diferentes deste, evitando desconexões desnecessárias e incorretas dos geradores distribuídos. Portanto, o objetivo desta dissertação de mestrado é propor metodologias probabilísticas que considerem o impacto de eventos no sistema de distribuição na probabilidade de falha do sistema de proteção anti-ilhamento de geradores síncronos distribuídos. Para tanto, é empregado o método de Monte Carlo, modelando como variáveis estocásticas o cenário carga-geração e o evento de curto-circuito no sistema de distribuição. Os resultados mostraram que a consideração da causa da ocorrência de ilhamento impacta o risco de não detecção. Adicionalmente, observou-se que quando o ilhamento é precedido por um curto-circuito, o transitório causado no sistema de distribuição difere dos casos em que há ilhamentos espúrios, uma vez que há oscilações de potência no gerador distribuído e variação do desbalanço de potência ativa e reativa na ilha, afetando o risco de não detecção de ilhamento.