Redução do desequilíbrio de tensão por meio do controle de componentes de sequência negativa em inversores conectados à rede de distribuição

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Tipo do documento:	Dissertação
Title:	Redução do desequilíbrio de tensão por meio do controle de componentes de sequência negativa em inversores conectados à rede de distribuição
Autor:	Conzatti, Nauana del Castanhel
Primeiro orientador:	Motter, Daniel
Primeiro membro da banca:	Lotero, Roberto Cayetano
Segundo membro da banca:	Aguiar, Cassius Rossi de
Resumo:	No Brasil a qualidade de energia elétrica fornecida aos consumidores é amparada por requisitos estabelecidos no Módulo oito dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional, que divide o tema entre qualidade do produto, do serviço e do tratamento de reclamações dos consumidores. Este trabalho está contextualizado na aplicação de recursos energéticos distribuídos baseados em inversores com intuito de aprimorar a qualidade do produto e do serviço fornecidos pelas distribuidoras. Dentre os diferentes parâmetros avaliativos da qualidade do produto, o desequilíbrio de tensão atinge níveis consideráveis na rede de distribuição e afeta consumidores e concessionárias. Neste aspecto, a principal contribuição deste trabalho está na estrutura de controle proposta, nomeada Perturbar e Observar o Fator de Desequilíbrio, implementada em um inversor tipo fonte de tensão, para que, quando operando conectado à rede, injete potências trifásicas especificadas e reduza o desequilíbrio de tensão no ponto de conexão comum (PCC). No âmbito da qualidade do serviço, melhorias em indicadores de continuidade são alcançadas quando no mesmo dispositivo é implementada uma estrutura de controle para sustentar tensão e frequência em valores específicos, e reduzir o desequilíbrio de tensão no PCC durante operação isolada e em ilhamentos intencionais. Para alcançar os objetivos mencionados, o Teorema de Fortescue é utilizado como base teórica, uma vez que é utilizado o controle das componentes de sequência positiva e negativa presentes em sistemas desequilibrados. As estruturas implementadas são avaliadas individualmente diante de simulações sob diferentes cenários de carregamento. Utiliza-se o sistema teste IEEE 34 barras, modelado no software Alternative Transients Programs e, diante dos resultados obtidos, verificou-se que em diferentes cenários de operação paralela o RED foi capaz de reduzir o desequilíbrio de tensão no PCC e injetar as potências trifásicas especificadas. Em operação isolada e ilhada, o mesmo dispositivo foi eficaz em manter a tensão e a frequência em valores permitidos por normas, e reduzir o desequilíbrio de tensão no PCC diante de variações de cargas equilibradas e desequilibradas.
Abstract:	In Brazil, distribution utilitiesfollow the requirement established by Procedures for Distribution of Electric Energy in the National Electric System, which divides the power quality between product, service, and complaints handling. This dissertation is contextualized in the application of distributed energy resources based on inverters to improve the quality of the product and service. The voltage unbalance affects consumers, distribution utilities and is one of the parameters used to evaluate the product quality. Thus, the main contribution of this work is the Perturb and Observe Factor of Unbalance control structure, implemented in a voltage source inverter to inject specified three-phase powers and reduces the voltage unbalance at the point of common coupling during connected operation. Regarding the quality of service, the improvement of continuity indicators is achieved when a control structure is implemented in the same device to sustain voltage and frequency in specific values and reduce voltage unbalance during isolated and islanded operations. It is used the control of the positive and negative sequence components based on Fortescue Theorem to achieve the mentioned objectives. The implemented structures are evaluated individually with simulations under different scenarios of load demand. It is used the IEEE 34 nodes test feeder modeled in the Alternative Transients Program. The results confirm the effectiveness of the implemented control structures. In different scenarios of parallel operation, the device was able to reduce the voltage unbalance in the point of common coupling and inject the specified three-phase powers. Additionally, during isolated and islanded operations, the inverter maintains the voltage and frequency in specified values during balanced and unbalanced load variations.
Keywords:	Recursos energéticos distribuídos Controle de inversores Operação conectada Operação ilhada Operação isolada Desequilíbrio de tensão Distributed energy sources Inverter control Connected operation Isolated operation Islanded operation Voltage unbalance
CNPq areas:	ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma:	por
País:	Brasil
Publisher:	Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição:	UNIOESTE
Departamento:	Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação
Campun:	Foz do Iguaçu
Citation:	CONZATTI, Nauana del Castanhel. Redução do desequilíbrio de tensão por meio do controle de componentes de sequência negativa em inversores conectados à rede de distribuição. 2020. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
Endereço da licença:	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI:	http://tede.unioeste.br/handle/tede/4922
Issue Date:	27-Mar-2020
Appears in Collections:	Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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