Inversores com controle automatizado operando em microrredes com cargas desequilibradas
| Autor: | Barbosa, Paula Stael Silva |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Oliveira, Janaína Gonçalves de, Silva, Leandro Rodrigues Manso, Valle, Rodolfo Lacerda |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFJF Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) instacron:UFJF |
| Popis: | Este trabalho visa o dimensionamento e o desenvolvimento de uma microrrede híbrida automatizada empregando geração fotovoltaica e um sistema de armazenamento de energia, a ser implementada na Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Microrredes podem ser definidas como um sistema integrado que envolve recursos de energia distribuídos e várias cargas elétricas operando como uma rede autônoma, seja em paralelo ou ilhada da rede elétrica principal. Uma das grandes vantagens de se trabalhar com microrredes está na possibilidade de testar dispositivos e controles necessários para o desenvolvimento de redes elétricas inteligentes, com menor risco e custo associado. O sistema foi modelado e simulado no Matlab/Simulink versão 2018a, com operações automatizadas, detectando a ocorrência de ilhamento e posteriormente fazendo o processo de ressincronização com a rede principal, sob condições de cargas desequilibradas. O conversor multifuncional opera como Formador de Rede, suprindo cargas altamente desequilibradas. Um conversor nesse cenário necessitará de 4 braços para realizar o controle das componentes de sequência zero advindas do desbalanço de carga e sua operação no modo formador de rede é um tema pouco abordado na literatura. Tem-se ainda como contribuição deste trabalho o fato de se utilizar controladores baseados no sistema de coordenadas síncrono, evitando a utilização de controladores complexos e obtendo uma resposta transitória rápida durante os distúrbios do sistema. Resultados de simulação digital obtidos foram utilizados para validar a metodologia proposta, mostrando as funcionalidades do inversor implementado, trabalhando automaticamente na detecção de ocorrência de ilhamento e ressincronização da microrrede com a rede principal. Por meio da comparação dos resultados alcançados, mostrou-se a eficácia do algoritmo do compensador de desequilíbrio de tensão, reduzindo o índice do fator de desequilíbrio de tensão (VUF) para zero, mantendo a tensão de saída no PAC equilibrada. This work aims at dimensioning and developing an automated hybrid microgrid using photovoltaic generation and an energy storage system, to be implemented at the Faculty of Engineering of the Federal University of Juiz de Fora (UFJF). Microgrids can be defined as an integrated system that involves distributed energy resources and several electrical loads operating as an autonomous network, either in parallel or isolated from the main electrical network. One of the great advantages of microgrids is the possibility of testing devices and control required for the development of smart electrical networks, with less risk and associated cost. The system was modeled and simulated in Matlab / Simulink version 2018a, with automated operations, detecting the occurrence of islanding and later doing the resynchronization process with the main network, under unbalanced load conditions. A multifunctional converter operates as Grid Forming Converter, supplying highly unbalanced loads. A converter in this scenario will need 4 arms to perform the control of the zero sequence components resulting from the load unbalance. Its operation in the grid-forming mode has not been fully addressed in the literature. The contribution of this work also includes the use of controllers based on the synchronous coordinate system, avoiding the use of complex controllers and obtaining an rapid transient response during system disturbances. Simulation results obtained were used to validate the proposed methodology, showing the functionalities of the implemented inverter, working automatically in the detection of the occurrence of islanding and resynchronization of the microgrid with the main grid. By comparing the results achieved with and without the voltage unbalance compensation algorithm, its effectiveness was shown, reducing the voltage unbalance factor (VUF) index to zero, keeping the output voltage on the PAC balanced |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|