Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Análise da contribuição de compensadores síncronos rotativos na presença de grande quantidade de fontes renováveis
Autor(es): GONGORA, Vladimir Rodrigues Lemes
Primeiro Orientador: RIBEIRO, Paulo Fernando
metadata.dc.contributor.advisor-co1: PASSARO, Maurício Campos
Resumo: O sistema elétrico de potência passa por constantes mudanças, se adaptando gradativamente às solicitações que o moldam. Na última década, a crescente preocupação com a transição energética tornou a matriz de geração de energia plural. Apesar das benesses desta nova realidade que incluem contribuir com a descarbonização do planeta, a crescente utilização de fontes de geração renováveis, como a eólica e a solar, resultam em uma fragilização da rede elétrica. Isso se dá, pelas características inerentes destas fontes de energia, como a baixa produção de energia reativa e de momento de inércia, a alta intermitência, e a não contribuição para o aumento da capacidade de curto-circuito. Mediante a tal fato, este estudo destacada a importância do uso da compensação de potência reativa para atenuar transitórios elétricos que possam culminar em diversos tipos de distúrbios, como blackouts. Nesse contexto, os compensadores síncronos rotativos são uma tecnologia reemergente devido a sua alta eficácia para este cenário, isto é, são capazes de contribuir diretamente para o aumento da inércia da rede, colaborando também, com a ampliação da capacidade de curto-circuito do sistema elétrico de potência. Desta forma, esta dissertação tem como objetivo analisar as consequências provocadas pela integração de múltiplas fontes de energia renováveis no sistema elétrico, além de avaliar a eficácia de três tipos de compensadores reativos: o síncrono rotativo, o síncrono estático (STATCOM), e, o compensador VAR estático (SVC). Além do estudo teórico de cada tecnologia, foram realizadas simulações em softwares adequados, adaptando um sistema elétrico de potência existente a esta nova realidade operacional. Através da avaliação comparativa da eficácia de cada técnica de compensação reativa, buscou-se identificar soluções que colaborem para mitigar possíveis instabilidades elétricas, e, por fim, em conceder suporte para a construção de novos conhecimentos e compreensão do uso de uma matriz energética plural e moderna, resultando assim, em um sistema elétrico que opere com alta performance, confiabilidades e resiliência.
Abstract: The electrical power system faces constant changes, adapting gradually to the demands that shape it. In the last decade, growing concern regarding the energy transition has diversified the energy generation matrix plural. Despite the benefits of this new reality, which include contributing to the decarbonization of the planet, the increasing use of renewable sources, such as wind power and solar, results in a weakening electrical grid. It occurs due to the inherent characteristics of these energy sources, such as low production of reactive energy and inertia, high intermittency, and no contribution to the short-circuit capacity. Considering this fact, the importance of utilizing reactive power compensation technology to attenuate electrical transients can lead to various disturbances, such as blackouts. In this context, synchronous condensers are a reemerging technology and are a more efficient solution because they are capable of increasing grid inertia, to collaborate with the short-circuit capacity of the electrical power system. This dissertation aims to analyze the consequences of integrating a large number of renewable energy sources into the electrical system, in addition to evaluating the effectiveness of three types of reactive compensators: synchronous condenser, static synchronous compensator (STATCOM), and the static VAR compensator (SVC). In addition to the theoretical study of each technology, simulations were conducted using suitable software, adapting an existing electrical power system to this new operational reality. Through the comparative evaluation of the effectiveness of each reactive compensation technique, efforts actively sought to identify solutions contributing to mitigating potential electrical instabilities and, ultimately, to providing support for the development of new knowledge and understanding regarding the diverse and modern energy matrix. This initiative results in an electrical system operating with high performance, reliability, and resilience.
Palavras-chave: Compensadores síncronos rotativos
Potência reativa
Compensadores estáticos
Fontes renováveis de energia
Estabilidade sistêmica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3986
Data do documento: 21-Fev-2024
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