Inserção e Controle de Armazenadores de Energia em Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica.

Abstract

A integração de fontes renováveis de energia no sistema elétrico visa ampliar e diversificar as matrizes energéticas de um país, com ênfase numa geração limpa e com menor nível de degradação ambiental possível. O sistema fotovoltaico ganha destaque sendo um dos recursos renováveis mais aplicados em todo mundo, pela sua facilidade de instalação. O problema dos painéis fotovoltaicos está na dependência de fenômenos físicos naturais, dando uma característica intermitente para geração. As variações da geração fotovoltaica podem causar desregulação de frequência, flutuações de tensão, instabilidades e prejuízos aos índices de qualidade da energia. Neste contexto, a inserção de armazenadores de energia em conjunto com uma geração distribuída realiza o controle do fluxo de potência do sistema, eliminando as oscilações de geração e dando suporte de tensão e frequência à rede. Além disso os armazenadores de energia apresentam importantes aplicações no sistema de potência, podendo realizar gerenciamento de demanda de energia, diminuindo o número de interrupções na rede, e controlando parâmetros como tensão e frequência. Esta dissertação apresenta uma proposta de estudo e análise da inserção de armazenadores de energia em conjunto com sistemas fotovoltaicos na rede elétrica. Foi desenvolvido um modelo computacional de uma geração fotovoltaica de 100 [𝑘𝑊𝑝] no mesmo barramento CC de uma bateria de íons-de-lítio (Li-Ion) de 2000 [𝐴ℎ] de capacidade, conectados à rede elétrica, alimentando vários tipos de carga. A proposta é injetar energia de forma estável e uniforme, eliminado a característica intermitente do PV. O sistema de controle proposto deve administrar o armazenador de energia, fazendo-o realizar ciclos de carga e descarga, otimizando a geração de energia. O armazenador regula as oscilações de geração no PV, controlando o fluxo de potência no sistema e uniformizando a injeção de potência à rede. No trabalho é apresentada uma, das várias aplicações de armazenadores de energia em sistemas de potência. Sendo analisado os principais parâmetros da geração distribuída em conjunto com armazenadores de energia, evidenciando as melhorias na regulação de potência e a dinâmica de controle do sistema elétrico montado.