Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Análise de estabilidade utilizando elemento armazenador de energia e inércia sintética em sistemas de subtransmissão
Autor(es): CATÃO, Bruno Hercílio de Andrade
Primeiro Orientador: PIRES, Robson Celso
metadata.dc.contributor.advisor-co1: MACHADO JUNIOR, Zulmar Soares
Resumo: A crescente inserção de usinas eólicas e fotovoltaicas nos sistemas elétricos de potência tem transformado a matriz energética mundial e nacional, trazendo novos desafios ao planejamento da operação e da expansão dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP). A elevada participação dessas fontes não despacháveis, conhecidas como Inverter-Based Generators (IBGs), demanda a adaptação dos procedimentos de rede e dos critérios de expansão, originalmente concebidos para a predominância de geradores síncronos. Nesse cenário, entidades como o WECC e o EPRI desenvolveram modelos dinâmicos genéricos que permitem representar, em estudos de estabilidade eletromecânica, o comportamento dessas usinas e também de sistemas de armazenamento (BESS), possibilitando análises mais realistas e subsidiando a evolução dos procedimentos de rede. Do ponto de vista dinâmico, destacam-se características comuns a usinas eólicas, fotovoltaicas, BESS e que também permeiam os SEPs nos quais aqueles se conectam, tais como: redução da inércia equivalente e da potência de curto-circuito do SEP, rápida resposta dos inversores e capacidade de prover inércia sintética por meio de recursos baseados em IBGs. Neste contexto, a presente dissertação investiga avaliações transitórias do tipo Root Mean Square (RMS) em sistemas elétricos, aplicando os modelos dinâmicos genéricos do WECC e enfatizando na resposta em frequência do sistema, com foco no uso de inércia sintética em um caso real. O estudo de caso é estruturado a partir de um sistema de subtransmissão real, cujas simulações foram feitas no programa ANATEM, considerando-se a liberdade metodológica acadêmica.
Abstract: The growing integration of wind and photovoltaic power plants into electrical power systems has transformed the global and national energy matrix, bringing new challenges to the planning of the operation and expansion of Bulk Power Systems (BPS). The high participation of these non-dispatchable sources, known as Inverter-Based Generators (IBGs), requires the adaptation of grid procedures and expansion criteria, originally designed for the predominance of synchronous generators. In this scenario, entities such as WECC and EPRI have developed generic dynamic models that allow the behaviour of these plants and also of storage systems (BESS) to be represented in electromechanical stability studies, enabling more realistic analyses and supporting the evolution of network procedures. From a dynamic point of view, there are characteristics common to wind, photovoltaic, and BESS plants that also permeate the SEPs to which they are connected, such as: reduction of equivalent inertia and short-circuit power of the SEP, rapid response of inverters, and ability to provide synthetic inertia through IBG-based resources. In this context, this dissertation investigates Root Mean Square (RMS) transient evaluations in electrical systems, applying the WECC’s generic dynamic models and emphasising the system’s frequency response, with a focus on the use of synthetic inertia in a practical case. The case study is structured based on a real subtransmission system, whose simulations were performed in the ANATEM programme, considering academic methodological freedom.
Palavras-chave: ANATEM
BESS
Fast frequency response
Inércia sintética
Modelos genéricos dinâmicos
Usinas fotovoltaicas
Sistemas de armazenamento
WECC
EPRI
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
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
Citação: CATÃO, Bruno Hercílio de Andrade. Análise de estabilidade utilizando elemento armazenador de energia e inércia sintética em sistemas de subtransmissão. 2025. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4369
Data do documento: 30-Set-2025
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