Controle secundário aliado ao corte de carga para microrredes em condições operativas de ilhamento

NASCIMENTO, Bruno de Nadai

dc.creator	NASCIMENTO, Bruno de Nadai
dc.date.issued	2019-10-11
dc.identifier.uri	https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3306
dc.description.abstract	The evolution of current electrical systems is notorious when compared in the last years. This evolution is mainly due to the emergence of the smart-grids concept, giving increased access to the penetration of distributed resources at the level of energy distribution. In this context, microgrids are increasingly emerging as a potential solution to combine reliability, quality, and sustainability in the supply of electricity. Since there is a possibility of a microgrid operates in isolation from the main network, special attention should be given to this issue. In this way, the MGCC plays a vital role in the survival of the system, managing all the resources of the agents to guarantee safe operation and within the standards of supply demanded by the regulatory agencies. In this Ph.D. thesis, the whole theoretical basis of microgrids is presented, giving evidence mainly to the problem of islanding regarding the variation of demand, which in many cases, can cause a point of operation unfeasible due to the inherent variability of demand. To correct the operation, a unified secondary voltage and frequency control strategy in the process of power flow convergence is proposed. In addition, taking into account the limitation of the available resources, the load shedding becomes an emergency approach, preserving the operation limits and the continuity in the supply of electricity to essential services. Finally, an analysis within the concept of voltage stability is also presented with the purpose of assisting in decision making. This analysis shows the relation of the degree of system supportability related to the converters operation mode and their generation limits, both in the connected and islanded systems operation. The results from the tools proposed here are validated and discussed based on the IEEE 37-Nodes Test Feeder system, when modifications are made to make it equivalent to a micro network. Thus, in an islanding scenario, it is expected that MGCC with the tools developed here will be to manage all resources by predicting demand variability and before the system experiences any non-feasible operating point, regardless of the load and penetration scenario. renewable resources	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Itajubá	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Componentes de microrredes	pt_BR
dc.subject	Fluxo de potência	pt_BR
dc.subject	Microrredes ilhadas	pt_BR
dc.title	Controle secundário aliado ao corte de carga para microrredes em condições operativas de ilhamento	pt_BR
dc.type	Tese	pt_BR
dc.date.available	2019-10-25
dc.date.available	2022-05-30T11:11:58Z
dc.date.accessioned	2022-05-30T11:11:58Z
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/0236505514444560	pt_BR
dc.contributor.advisor1	ZAMBORONI, Antônio Carlos
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/4860175234818683	pt_BR
dc.contributor.advisor-co1	COSTA, João Guilherme de Carvalho
dc.contributor.advisor-co1Lattes	http://lattes.cnpq.br/7824572610449476	pt_BR
dc.description.resumo	É notória a evolução dos sistemas elétricos atuais quando comparado aos dos últimos anos. Tal evolução deve-se principalmente ao surgimento do conceito de smart-grids, dando cada vez mais abertura à penetração de recursos distribuídos ao nível de distribuição de energia. Nesse contexto, as microrredes vêm surgindo como uma potencial solução para aliar confiabilidade, qualidade e sustentabilidade no fornecimento de energia elétrica. Dada a possibilidade de uma microrrede operar de forma isolada da rede principal, especial atenção deve ser dada a esse quesito. Portanto, o MicroGrid Central Controller (MGCC) exerce papel fundamental na sobrevivência do sistema, gerenciando todos os recursos e agentes de modo a garantir uma operação segura e dentro dos padrões de fornecimento exigidos pelas agências regulatórias. Nesta tese de doutorado, toda a fundamentação teórica de microrredes é apresentada, dando evidência principalmente ao problema do ilhamento quanto à variação de demanda, o que em muitos casos, pode ocasionar um ponto de operação não factível. No intuito de corrigir a operação, uma estratégia de controle secundário unificado de tensão e frequência no processo de convergência do fluxo de potência é proposta. Ainda, prevendo a limitação dos recursos disponíveis, o corte de carga se torna uma medida emergencial, levando em consideração para isso os limites operativos e a continuidade no suprimento de energia elétrica a serviços essenciais. Por fim, uma análise dentro do conceito de estabilidade de tensão também é apresentada com o intuito de auxiliar em uma tomada de decisão. Tal análise mostra a relação do grau de suportabilidade do sistema com o modo operativo dos conversores e seus limites de geração, tanto para a operação conectada quanto ilhada. Os resultados provenientes das ferramentas aqui propostas são validados e discutidos tendo como base o sistema IEEE 37-Nodes Test Feeder, quando modificações são feitas de modo a torná-lo equivalente a uma microrrede. Assim, espera-se que em um cenário de ilhamento, o MGCC com as ferramentas aqui desenvolvidas seja capaz de gerenciar os recursos prevendo a variabilidade da demanda e antes que o sistema experimente qualquer ponto operativo não factível, independente do cenário de carga e penetração de recursos renováveis.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação	pt_BR
dc.publisher.program	Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica	pt_BR
dc.publisher.initials	UNIFEI	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA	pt_BR
dc.relation.references	NASCIMENTO, Bruno de Nadai. Controle secundário aliado ao corte de carga para microrredes em condições operativas de ilhamento. 2019. 143 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019.	pt_BR