Análise dos impactos de diferentes modelagens da microgeração fotovoltaica nos estudos de planejamento de sistemas de energia elétrica de baixa tensão
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Study of different impacts on photovoltaic microgeneration modelling of low-voltage electric power systems
Primeiro orientador
Membros da banca
Wilson Negrão Macêdo
Wadaed Uturbey da Costa
Fernando Henrique Silveira
Márcio Eli Moreira de Souza
Wadaed Uturbey da Costa
Fernando Henrique Silveira
Márcio Eli Moreira de Souza
Resumo
Nos últimos anos, diversos países têm investido e criado iniciativas para diversificar suas
matrizes energéticas a fim de reduzir o uso de fontes não renováveis de energia. Contudo, é
necessário garantir que a inserção de energias renováveis, como a geração fotovoltaica
distribuída, não comprometa o funcionamento da rede elétrica. Para isto, este tipo de instalação
deve ser considerado nos estudos de planejamento de sistemas elétricos da forma mais
pertinente possível. Neste contexto, o presente trabalho avalia o impacto da modelagem da
microgeração fotovoltaica distribuída nos estudos de fluxo de potência de redes elétricas em
baixa tensão e como esta geração distribuída pode influenciar os estudos de planejamento de
sistemas elétricos. Portanto, foram realizadas simulações de quatro cenários, que assumem
considerações distintas na modelagem da microgeração fotovoltaica distribuída, utilizando as
ferramentas computacionais PowerFactory e o PVSyst. A análise mostra que grandezas, tais
como o carregamento nos ramos, as perdas elétricas e as tensões, variam de acordo com os
cenários estudados. Os resultados evidenciam a relevância na escolha dos dados relativos ao
recurso solar e à dicotomia carga/geração nos resultados do fluxo de potência. Uma vez que
estas variações podem influenciar a decisão por parte do planejador, os resultados da análise
foram compilados, gerando um procedimento simples e útil com o objetivo de auxiliar as
equipes na elaboração dos estudos de planejamento. Dentre as diversas contribuições desta
dissertação, destaca-se o procedimento proposto, devido ao seu caráter inovador. Evidencia-se
a importância da modelagem da geração fotovoltaica distribuída nos estudos de fluxo de
potência e, consequentemente, na aplicação dos seus resultados nas análises de rede elétrica.
Abstract
In recent years, many countries have invested and implemented initiatives to diversify their
power plants to reduce the use of non-renewable energy sources. However, it is necessary to
ensure that the insertion of renewable energies, such as distributed photovoltaic generation,
does not compromise the operation of the electricity network. Thus, the way that the electrical
systems’ planning studies consider this type of installation should be pertinent. In this context,
the present thesis evaluates the impact of distributed photovoltaic microgeneration’ modelling
on the studies of power flow regarding low voltage electrical networks and on the planning
studies of electrical systems. Therefore, simulations of four scenarios, which assume different
considerations in the modelling of distributed photovoltaic microgeneration, were carried out
using computational tools as PowerFactory and PVSyst. The analysis shows that electrical
quantities, such as the line charging, the electrical losses and the voltages vary for each studied
scenario. The results show the relevance choosing the solar resource data and the
load/generation dichotomy in the power flow results. Since these variations can influence
planner decisions, the results of the analysis were compiled to generate a simple and useful
procedure to assist in the preparation of the planning studies. Among the contributions of this
dissertation, this proposed procedure excels due to its innovative character. Therefore, the
importance of the modelling of distributed photovoltaic generation is evident in the studies of
power flow and, consequently, in the power system analyses.
Assunto
Engenharia elétrica, Geração de energia fotovoltaica, Redes elétricas - Análise
Palavras-chave
Microgeração Fotovoltaica Distribuída, Planejamento de Sistemas Elétricos, Análise de Redes Elétricas