Uma contribuição ao estudo da suportabilidade frente a afundamentos de tensão de sistemas eólicos com gerador síncrono a ímãs permanentes
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Seleme Isaac Seleme Junior
Alessandro Fernandes Moreira
Alessandro Fernandes Moreira
Resumo
A inserção crescente das fontes alternativas de energia nas redes elétricas em todo o mundo, destacando-se a energia eólica, tornou necessário o surgimento de legislações específicas quanto ao funcionamento destes equipamentos durante faltas. As turbinas eólicas que antes se desligavam para proteger-se nestes momentos agora devem suportar e em muitos casos auxiliar a rede através do provimento de potência reativa. A topologia de aerogerador que emprega uma máquina síncrona à ímãs permanentes e um conversor de potência plena conectado à rede é atualmente a mais utilizada no mundo. Neste trabalho foi estudado o comportamento de um sistema com esta topologia frente a afundamentos de tensão. Uma bancada de ensaios em escala reduzida foi construída com o intuito de representar um sistema de 2MW, permitindo a realização de testes em ambiente laboratorial de forma segura e controlada. Equipamentos geradores de afundamentos de tensão foram utilizados para simular faltas na rede elétrica. Após os resultados iniciais uma estratégia de controle que garante suportabilidade foi estudada e implementada. A execução de ensaios com esta estratégia confirmou sua funcionalidade e o atendimento aos procedimentos de rede brasileiros.
Abstract
The growing insertion of the alternative power supplies on the electrical grids over the world, especially the wind energy, made necessary the creation of specific legislation to deal with the operation of these equipments under grid faults. The wind turbines, that used to disconnect for protection, now have to sustain operation during the faults and in many countries aid the grid through reactive power injection. The wind turbine topology of permanent magnet synchronous machine and full power converter connected to the grid is currently the most used in the world. This work studies the behavior of such system when submitted to voltage sags. A reduced scale test bench was constructed in order to represent a 2MW system, and allow making tests in a laboratory environment, in a more safe and controlled way. Voltage sag generators were applied to simulate faults on the electrical grid. After the initial results an improvement of the control strategy was studied and implemented. The execution of new tests confirmed the functionality of this strategy and the compliance to the Brazilian grid code.
Assunto
Ímas permanentes, Energia eólica, Engenharia elétrica, Energia Fontes alternativas
Palavras-chave
Engenharia elétrica