Impacts of Linear and Nonlinear Load Modelling on Power Harmonic Metrics in Smart Grid Context Using OpenDSS

Abstract

Os sistemas de potência estão passando por grandes mudanças à medida que a geração distribuída, os dispositivos eletrônicos de potência e as aplicações que tornam as redes elétricas mais inteligentes são inseridos nos sistemas. Embora as mudanças sejam benéficas para satisfazer as necessidades de cargas locais, problemas podem surgir nos parâmetros de desempenho elétrico devido ao impacto das alterações na rede. E para realizar estudos e verificar o impacto de novos elementos nos sistemas de distribuição, as ferramentas de simulação são recursos importantes para o planejamento de pesquisadores e engenheiros. Esta dissertação é um estudo de modelagem harmônica que abrange, por exemplo, os efeitos de cargas lineares agregadas em estudos harmônicos, a modelagem e composição de dispositivos lineares e não-lineares e o uso de sistemas equivalentes de potência para simulação. As simulações são realizadas usando diferentes modelos de carga para verificar o impacto e a sensibilidade da impedância do sistema e das tensões harmônicas resultantes. Fontes harmônicas representando cargas não-lineares típicas são conectadas ao sistema para analisar a distorção de tensão e a impedância do sistema em diferentes barramentos das redes simuladas. Os sistemas foram modelados e simulados no software OpenDSS. Os resultados mostraram que tanto o modelo quanto a composição de cargas possuem um impacto significativo na impedância do sistema e no amortecimento de ressonâncias paralelas. Porém, uma avaliação abrangente de cargas e geradores distribuídos através de medições é necessária para melhor entender seus comportamentos nas métricas de desempenho elétrico.