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Title in Portuguese: Análise dos impactos da geração distribuída fotovoltaica no fator de potência e nas correntes de curto-circuito de uma rede de distribuição utilizando o software OpenDSS.
Author: Norões, Raísa Bruno
Advisor(s): Sampaio, Raimundo Furtado
Keywords: Simulação
OpenDSS
MATLAB
Sistema de Distribuição de Energia
Banco de Capacitores
Fator de Potência
Curto-circuito
Geração Distribuída Fotovoltaica
Issue Date: 2019
Citation: NORÕES, Raísa Bruno. Análise dos impactos da geração distribuída fotovoltaica no fator de potência e nas correntes de curto-circuito de uma rede de distribuição utilizando o software OpenDSS. 2019. 98 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: Em franca expansão pelo mundo, a geração fotovoltaica distribuída necessita cada vez mais de estudos que permitam esclarecer e mitigar seus impactos na integração com o sistema de distribuição de energia elétrica. O software Open Distribution System Simulator (OpenDSS) permitiu o desenho e a descrição da rede de média tensão utilizada neste trabalho. Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo sobre impactos da geração distribuída fotovoltaica em um sistema de distribuição de energia elétrica em média tensão a partir da modelagem e simulação da rede no OpenDSS. O estudo foi realizado no alimentador 01C6, suprido pela subestação distribuidora Dias Macêdo (SE DMC), pertencente à concessionária de energia Enel Distribuição Ceará (EDC). A metodologia para o desenvolvimento desse trabalho envolveu: a construção de script para simulação de 66 sistemas fotovoltaicos; a escolha da curva de geração de uma planta residencial real localizada na cidade de Fortaleza, Ceará; a definição de três cenários de simulação com diferentes níveis de potências injetadas na rede a partir dos geradores fotovoltaicos; o dimensionamento e a construção de script dos bancos de capacitores trifásicos fixos e automáticos para correção do fator de potência, conforme os padrões exigidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Quanto às características dos cenários: no cenário 1 é definido o estado normal da rede, sem injeção de potência; no cenário 2, a potência instalada de geração fotovoltaica é definida como 50% da potência instalada nas cargas ligadas a ela; no cenário 3, a potência instalada de geração é definida como 100% da potência instalada nas cargas ligadas a ela. Em todos os cenários propostos, o software Matrix Laboratory (MATLAB) foi utilizado para a análise dos resultados, sendo o fator de potência e os níveis de curtos-circuitos trifásico, bifásico e monofásico, em cada barramento da rede simulada, e as grandezas elétricas analisadas. Foi possível constatar que, com o aumento do nível de geração, houve diminuição do fator de potência na carga, o qual foi corrigido por meio do fornecimento de potência reativa pelos bancos capacitivos. Foi possível constatar também que no cenário 3, situação limítrofe desse estudo, não houve aumento significante nas correntes de curto-circuito simuladas.
Abstract: Growing rapidly around the world, distributed photovoltaic generation increasingly needs studies to clarify and mitigate its impacts on the integration with the electricity distribution system. The Open Distribution System Simulator (OpenDSS) software allowed the design and description of the medium voltage network used in this work. Within this context, the objective of this paper is to present a study of the impacts of photovoltaic distributed generation on the medium voltage distribution system by modelling and simulating the grid with OpenDSS. The study was performed at the 01C6 feeder, supplied by Dias Macêdo distribution substation (SE DMC), belonging to the energy utility Enel Distribuição Ceará (EDC).The methodology for the development of this work involved: the construction of a 66 photovoltaic systems script for simulation; choosing the generation curve based on a real residential plant located in the city of Fortaleza, Ceará; the definition of three simulation scenarios with different levels of power injection into the grid from photovoltaic generators; the sizing and scripting of the fixed and automatic three-phase capacitor banks for power factor correction, according to the standards required by the Brazilian national electric energy agency, Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). As for the characteristics of the scenarios: scenario 1 defines the normal state of the network without power injection; in scenario 2, the installed capacity of photovoltaic generation is defined as 50% of the installed capacity of the loads connected to it; in scenario 3, the installed generation power is defined as 100% of the installed power of the loads connected to it. After describing and simulating the network in all proposed scenarios, the Matrix Laboratory (MATLAB) software was used to analyze the results, being the power factor and the three-phase, two-phase and single-phase short circuit levels, the analyzed parameters in each bus of the simulated network. It was possible to verify that, with the increase of the generation level, there was a decrease in the load power factor, which was corrected by the reactive power supplied by the capacitive banks. It was also found that in scenario 3, the most critical situation of this study, there was no significant increase in simulated short circuit currents.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/50677
metadata.dc.type: Tese
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