Análise de Segurança Operativa e Controle de Tensão Considerando Intermitência de Fontes Renováveis.

Abstract

A penetração de fontes de geração de energia renovável, em especial eólica e solar, introduz a intermitência como um dos principais desafios sob a perspectiva de estabilidade do sistema de potência. Deste modo, a operação estável, segura e confiável deve ser garantida. Além disso, há o aumento da inserção destas fontes no mundo, sendo também uma realidade do sistema elétrico brasileiro, uma vez que a região Nordeste experimenta uma forte inserção de geração eólica. Diante desta perspectiva, este trabalho propõe análises estáticas para a estabilidade de tensão, tendo em vista garantir a operação e auxiliar o planejamento do sistema elétrico de potência. Para considerar a intermitência das fontes de geração variáveis, as simulações ao longo de um dia inteiro foram efetuadas, e as potências geradas, eólica e solar, são calculadas considerando as condições climáticas. Os estudos serão empregados para avaliação dos impactos em função da intermitência destas fontes variáveis. Inicialmente, as análises são realizadas a partir da incorporação das fontes renováveis e de uma curva de demanda, sendo assim monitoradas as diferentes formações de áreas críticas determinadas durante o dia, para intervalos de 10 min. Outras análises consistem na identificação de geradores apropriados para efetuar o redespacho de potência reativa. Estes geradores são fornecidos como dados iniciais para a técnica de otimização por enxame de partículas (PSO), facilitando assim a determinação do incremento e a atingir a função objetivo de minimização de perdas elétricas do sistema. Após a otimização, um estudo das curvas PV, QV, margens de carga ativa e reativa foram efetuadas. Finalmente, a robustez do sistema é analisada por meio do cálculo da parte instável da função energia potencial. A partir da energia de cada barra calculada é possível formar as regiões de vulnerabilidade do sistema, logo, validando a coerência das áreas críticas definidas com auxílio do vetor tangente. Como confirmação das regiões de robustez, contingências simples foram aplicadas e em seguida a margem de carga ativa calculada. Para visualizar as formações das áreas críticas e das regiões de vulnerabilidade foram criadas interfaces gráficas, além de criar uma superfície para determinar as regiões de robustez por meio da função energia calculada. Os testes foram realizados com o auxílio do sistema IEEE 118 barras e desenvolvidos no software Matlab®.