Estratégia de regulação de tensão em redes de distribuição com geração distribuída fotovoltaica assistida por infraestrutura integrada de telecomunicações

Autor: Leonardo Henrique de Melo Leite
Přispěvatelé: Wallace do Couto Boaventura, Luciano de Errico, Helder de Figueiredo e Paula, Lenin Martins Ferreira Morais, Celio Fonseca Barbosa, Wanderson Ferreira de Souza
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: A penetração massiva de fontes de Geração Distribuída Fotovoltaica - GDFV - conectadas ao sistema de distribuição de energia elétrica através de inversores eletrônicos pode contribuir, em um cenário de serviços agregados, para o desempenho de várias funções de controle do sistema elétrico de potência, notadamente na regulação de tensão ao longo de alimentadores. Nesse contexto, a supervisão e controle dessas fontes de geração através de uma infraestrutura de comunicação padronizada, flexível e capilar torna-se um fator chave para a integração dessas fontes em larga escala. Os atuais métodos de regulação de tensão adotados em redes de distribuição utilizando o fluxo de potência reativa das unidades de GDFV são baseados na interação local e isolada de cada fonte com a rede, sem, no entanto, explorar os potenciais benefícios de uma ação integrada entre elas. Esse trabalho propõe uma estratégia otimizada de regulação de tensão em redes de distribuição com GDFV, com foco no controle de fluxo de potência reativa, baseada em um modelo de arquitetura de comunicação que coordena as interações entre os inversores das unidades de geração distribuída fotovoltaica. Essa arquitetura possibilita a interconexão dos inversores fotovoltaicos de diferentes fabricantes a um sistema de gerência de geração distribuída, de forma que cada unidade de GDFV possa contribuir, de forma coordenada, com a regulação do perfil de tensão, de acordo com a sua capacidade de geração e localização geográfica no barramento de distribuição. A infraestrutura de comunicação proposta é baseada nos requisitos de conectividade e interoperabilidade estabelecidos pelo modelo de referência Smart Grid IEEE 2030 e pela norma internacional IEC 61850. A análise de sensibilidade do desempenho do controle de tensão em redes de distribuição com fontes de GDFV, baseado na co-simulação entre a infraestrutura de energia e a rede de comunicação, mostra a efetividade da estratégia proposta. Cenários de controle de tensão em regime permanente e após ação de reconfiguração da rede (self-healing) são analisados através de um ambiente de simulação suportado por um arranjo especial construído a partir das plataformas PSCAD e MatLAb. Massive penetration of Distributed Generation Photovoltaic Systems - DGPV - connected to the power distribution grid through electronic inverters can contribute, in an aggregate service scenario, to the performance of several power system control functions, notably in voltage regulation along a distribution feeder. In this context, the supervision and control of these generating units through a standardized, flexible and capillary communication infrastructure become a key factor in enabling large-scale integration. Present voltage regulation methods adopted in distribution grids using the potential of DGPV units are based on the local interaction of each source with the power grid, without exploiting the potential benefits of a wide integration among them. This work proposes an optimization method for voltage regulation in distribution grids with DGPV, focused on reactive power flow control, based on a communication architecture model that coordinates the interaction among the inverters of DGPV units. This architecture enables each distributed source of different manufacturers to perform in accordance with its operational characteristics and location, while dynamically coordinated by a Distributed Generation Management System. The proposed communication infrastructure is based on the connectivity and interoperability requirements established by the Smart Grid IEEE 2030 reference model and international standard IEC 61850. A sensitivity analysis regarding the performance of voltage regulation in distribution grids with DGPV, based on a co-simulation between energy infrastructure and communication network, shows the effectiveness of the proposed optimization method. Voltage regulation in steady state and grid reconfiguration action (self-healing) scenarios are performed through a simulation environment upon a special simulation arrangement using PSCAD e MatLab platforms.
Databáze: OpenAIRE
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