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Title in Portuguese: Impactos da geração distribuída fotovoltaica na qualidade de energia em rede de distribuição de energia elétrica
Author: Medeiros, Rafael Barreto de
Advisor(s): Leão, Ruth Pastôra Saraiva
Co-advisor(s): Almada, Janaína Barbosa
Keywords: Geração distribuída
Distribuição de energia elétrica
Geração solar fotovoltaica
Qualidade de energia elétrica
Issue Date: 2014
Citation: MEDEIROS, R. B. de (2014)
Abstract in Portuguese: As concessionárias de distribuição de energia elétrica são responsáveis pela entrega da energia aos consumidores finais. No Ceará, a concessão para entrega desse produto é de responsabilidade da COELCE. A qualidade do produto energia elétrica é regulamentada e fiscalizada pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Com a implantação da resolução No 482/2012 da ANEEL, que estabelece condições para o acesso de micro e mini geração distribuída (GD) aos sistemas de distribuição de energia elétrica, é esperado um número crescente de fontes de geração de pequeno porte instaladas ao longo da rede de distribuição da concessionária. A conexão desses sistemas à rede pode causar impactos positivos e negativos ao funcionamento do sistema e à qualidade da energia elétrica. O objetivo deste trabalho é analisar e quantificar o impacto da penetração solar fotovoltaica de pequeno porte, tendo como referência o estabelecido na regulamentação da ANEEL. Com a ferramenta PSCAD, foram simulados diferentes cenários de operação de um alimentador real da concessionária local com característica predominantemente residencial. Foram estimados diferentes níveis de penetração de geração distribuída fotovoltaica (PV), e para cada cenário foram analisados os impactos dessa geração nos seguintes fatores: queda de tensão ao longo do alimentador, perdas elétricas, taxa de distorção harmônica, fator de desequilíbrio e carregamento do sistema. Os diferentes níveis de penetração PV permitem observar cenários de potência fluindo em sentido convencional (concessionária – cliente) e oposto (cliente – concessionária). A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que é possível injetar uma quantidade superior do que a estabelecida pela norma brasileira, sem que o sistema entre em sobrecarga. Foi necessária a injeção de 1,6 pu de potência PV para atingir a capacidade dos transformadores de distribuição e 2,06 pu para que o limite de condução do alimentador fosse atingido, tomando-se como potência de base a capacidade dos transformadores de distribuição. Quanto à qualidade da energia entregue, os limites estabelecidos pelo PRODIST foram respeitados mesmo nos cenários em que a carga foi inteiramente alimentada pela GD. Apesar disso, a injeção de potência PV causou impactos em relação ao desequilíbrio de tensão, com um aumento no fator de desequilíbrio de 1,44%, e à elevação de tensão, que chegou a 1,021 pu no ponto mais afastado da subestação.
Abstract: The power utilities are responsible for delivering electricity to consumers. In the case of Ceará, this is under the responsibility of COELCE. The quality of the product that is delivered is supervised by the National Electric Energy Agency - ANEEL. With the implementation of the ANEEL Resolution 482/2012, establishing access conditions for micro and mini DG systems to the power grid, a growing number of these systems installed along the distribution network is expected to emerge. The connection of DG to the network may cause positive and negative impacts on the operation of the grid and power quality concerns. The goal of this study is to analyze and quantify these impacts, having the standards established by ANEEL as reference. Using PSCAD software as a simulation tool, a real feeder of the local utility, whose load profile is predominantly residential, is analyzed through different load scenarios. Different penetration levels of distributed photovoltaic generation for each scenario are proposed. Thus, the impacts of distributed generation were evaluated such as: voltage drop along the feeder, power losses, total harmonic distortion, unbalance rate and overload. The different levels of PV penetration make it possible to observe scenarios where the power flows in both directions, from substation to consumers and the opposite from consumers to substation. The work concludes from this analysis that it is possible to inject a larger level of PV power than that established by the Brazilian regulation, without overload. It required the injection of 1.6 pu of PV power to reach the capacity of the distribution transformers and 2.06 pu for the feeder capacity limit to be reached. Regarding the power quality, the limits set by PRODIST were respected even in scenarios where the load was entirely fed by DG. Nevertheless, injection of PV power caused some impacts regarding the voltage unbalance, with a 1.44% increase in unbalance factor, and the rise of voltage, which reached 1.021 pu at the farthest point from the substation.
Description: MEDEIROS, Rafael Barreto de. Impactos da geração distribuída fotovoltaica na qualidade de energia em rede de distribuição de energia elétrica. 2014. 66 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/35562
metadata.dc.type: TCC
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