Uma proposta de Metodologia de Corte de Carga em Microrredes Ilhadas.

Abstract

Dentro do atual cenário de penetração de recursos energéticos distribuídos nos sistemas elétricos de potência, as microrredes têm se tornado uma potencial solução no que diz respeito à integração desse tipo de tecnologia. A figura de um centro supervisório que automatize a operação é o que garante a capacidade de uma microrrede continuar fornecendo energia mesmo após um ilhamento, ou seja, quando é desconectada da rede principal. Este trabalho apresenta uma metodologia capaz de ser aplicada em um centro supervisório de microrredes desprovido de controle secundário e terciário, contemplando apenas o controle primário de droop dos geradores. Essa metodologia se baseia em uma política de corte de carga seletivo, isto é, inserem-se classes de prioridades em todas as cargas de modo que serviços essenciais sejam preservados em um cenário adverso, sendo os níveis de frequência e tensão, caso necessário, restabelecidos através do corte de cargas de menor prioridade. Consideram-se dois algoritmos para a execução do corte: um por subfrequência, que distribuirá entre todas as barras de uma classe o valor excedente de potência a ser cortado; e um por subtensão, que utiliza uma modificação na matriz Jacobiana complementada com a técnica do vetor tangente na determinação de barras mais susceptíveis, tendo em vista que essa política de corte deve ser regional. Para determinação dos estados da microrrede, é apresentado um fluxo de potência contínuo no tempo considerando a intermitência da geração renovável e complementado com droop e banco de baterias. Ao final, o algoritmo proposto é integrado em um ambiente de avaliação probabilística baseado em Simulação Monte Carlo para a seleção de cenários de carga, velocidade de vento e radiação solar, o que possibilita o cálculo de índices de desempenho da microrrede em operação ilhada (e.g., probabilidade de corte de carga, probabilidade de subtensão, etc.). Os resultados obtidos demonstram a eficácia do método proposto, comprovando que uma microrrede pode fornecer energia dentro de limites de segurança a todos os consumidores ditos essenciais. São utilizados dois sistemas testes do IEEE na validação dos resultados.