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Tipo: Artigo de Periódico
Título: Modeling of grid-connected converter-based sources as equivalent impedances for symmetrical and asymmetrical short-circuit calculation
Autor(es): Lemos, Herick Talles Queiroz
Moura, Adriano Aron Freitas de
Fernandes Filho, Antônio Marcos
Rocha, Ednardo Pereira da
Moura, Ailson Pereira de
Palavras-chave: Análise de curtos circuitos;Conversores completos;Geração distribuída;Turbinas eólicas tipo IV;Geradores fotovoltaicos
Data do documento: 2020
Instituição/Editor/Publicador: https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/search
Citação: LEMOS, Herick Talles Queiroz; MOURA, Adriano Aron Freitas; FERNANDES FILHO, Antônio Marcos; ROCHA, Ednardo Pereira; MOURA, Ailson Pereira. Modeling of grid-connected converter-based sources as equivalent impedances for symmetrical and asymmetrical short-circuit calculation. Revista Principia - Divulgação Científica e Tecnológica do IFPB, João Pessoa-PB, n. 48, p. 99-111, mar. 2020.
Resumo: O estudo dos sistemas elétricos em condições de falta fornece informações fundamentais para o projeto e a coordenação adequada da proteção do sistema. Esses estudos são realizados, tradicionalmente, no domínio fasorial e com base no comportamento físico dos geradores síncronos diretamente conectados à rede. No entanto, com o aumento das conexões à rede de fontes renováveis via conversores de frequência, surge a necessidade do desenvolvimento de novos métodos de cálculo de curto-circuito (SC), pois, diferentemente dos geradores síncronos, a contribuição do conversor para o SC depende apenas de sua estratégia de FRT (Fault Ride Through - FRT) e dos requisitos de injeção de energia ativa. Neste artigo, uma abordagem geral para o cálculo de SCs em regime permanente em sistemas de energia com fontes renováveis acopladas à rede via conversores de frequência completos (CBRSs) é proposta. Essa abordagem é baseada na matriz de impedância de barra e pode ser usada para o cálculo de SCs simétricos e assimétricos, considerando as correntes de sequência positiva e negativa dos conversores, conforme exigido nos códigos de rede de muitos países. A abordagem proposta é demonstrada com um sistema de 17 barras contendo geradores fotovoltaicos (PV) controlados por conversor e geração eólica, ambos submetidos aos requisitos do código da Rede Elétrica Brasileira. Ao comparar os resultados obtidos com os requisitos do código de rede, constatou-se a eficácia da abordagem iterativa proposta na estimativa da contribuição para o SC em regime permanente de CBRSs.
Abstract: The study of electrical systems under fault conditions provides fundamental information for proper system protection design and coordination. These studies are traditionally performed in the phasor domain and based on the physical behavior of the synchronous generators directly connected to the grid. However, the increase of converter-based renewable sources (CBRSs) connections to the grid have created the need for new short-circuit (SC) calculation methods, since, unlike the synchronous generators, the converter SC contribution depends only on its Fault Ride Through (FRT) and active power injection requirements. In this paper, a comprehensive approach for steady-state SC calculation in power systems with CBRSs is proposed. The proposed approach is based on the bus impedance matrix and can be used for symmetrical and asymmetrical SC calculation considering both positive and negative sequence currents from converters as required in the grid codes of many countries. The proposed approach is demonstrated with a 17-bus test system containing convertercontrolled photovoltaic (PV) and wind generation submitted to the Brazilian Electric Grid code requirements. By comparing the obtained results with the grid code requirements, the effectiveness of the proposed iterative approach in the estimation of the steady-state SC current contribution from CBRSs is verified.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/62492
ISSN: 2447-9187 (eletrônico)
1517-0306 (impresso)
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEEL - Artigos publicados em revista científica

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