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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5194
Tipo do documento: Dissertação
Title: Influência de recursos energéticos distribuídos na qualidade da energia elétrica
Other Titles: Influence of distributed energy resources on power quality
Autor: Gimenes, Thayana Knupp 
Primeiro orientador: Ando Junior, Oswaldo Hideo
Primeiro coorientador: Ledesma, Jorge Javier Gimenez
Primeiro membro da banca: Silva, Mauren Pomalis Coelho da
Segundo membro da banca: Motter, Daniel
Terceiro membro da banca: Scherer, Helton Fernando
Resumo: O aumento contínuo da demanda de energia elétrica faz crescer o interesse e a participação da geração distribuída na matriz energética mundial. Mundialmente, a fonte de geração distribuída mais difundida é a solar fotovoltaica, sendo considerada uma fonte de energia limpa. Essa tecnologia de geração depende de condições climáticas, portanto sua geração é intermitente, o que causa variação de potência no sistema de distribuição. Para mitigar os problemas de intermitência devem ser utilizados sistemas de armazenamento de energia. Existem diversos tipos de armazenamento, porém para sistemas distribuídos residenciais o armazenamento mais utilizado para minimizar a variação de potência é a bateria. Como a utilização de geração distribuída fotovoltaica é a que mais cresce no mundo, é esperado também um aumento na utilização das baterias. Esses dois dispositivos alteram a configuração do fluxo de potência do sistema de distribuição e fazem uso de eletrônica de potência. Dessa forma, aumenta-se a preocupação com a qualidade de energia elétrica devido aos distúrbios eletromagnéticos que esses equipamentos podem inserir no sistema elétrico, sendo os principais a variação e o desequilíbrio de tensão, a flutuação de tensão e frequência e a distorção harmônica. Portanto, a presente pesquisa teve por objetivo analisar o impacto na qualidade de energia elétrica de sistemas distribuídos considerando a variação de carga do sistema, a variação de penetração e alocação de geração distribuída e baterias representados pela saída dos inversores. Para isso, foi utilizado o sistema IEEE 34 barras adaptado ao sistema elétrico brasileiro e considerando ramais de baixa tensão. O sistema foi implementado e simulado em ATPDraw® em conjunto com o Matlab® e foram analisados a variação e o desequilíbrio de tensão e a distorção harmônica para os sistemas de distribuição primários e secundários, além de uma análise de variação de carga. Os resultados obtidos mostraram que para cada distúrbio eletromagnético existe uma alocação que resulta em menores inserções desse distúrbio, não sendo possível ter uma alocação, dentre as analisadas, que ajudem a mitigar todos os distúrbios do sistema. A penetração de geração distribuída afeta diretamente os distúrbios inseridos, fazendo com que as harmônicas aumentem. Já para a variação de tensão de longa duração e para o desequilíbrio de tensão depende da configuração do sistema. Outra conclusão inferida é de que para determinar a maneira com que a geração distribuída e as baterias serão alocadas é necessário um estudo do sistema elétrico em questão.
Abstract: The continuous increase in the demand for electric energy increases the interest and participation of distributed generation in the global energy matrix. Worldwide, the most common distributed generation is the generation of photovoltaic solar energy, which is considered a clean energy source. This generation technology depends on climatic conditions, therefore its generation is intermittent, which causes a variation in power in the distribution system. Energy storage systems are used to mitigate intermittency problems. There are several types of storage, but the most used to minimize the power variation in residential distributed systems is the battery. As the use of distributed photovoltaic generation is the fastest growing in the world, an increase in the use of batteries is also expected. These two devices change the power flow configuration of the distribution system and make use of power electronics. In this way, the concern with the quality of electric power is increased due to the electromagnetic disturbances that this equipment can insert, the main ones being voltage variation and imbalance, voltage and frequency fluctuation, and harmonic distortion. Therefore, the present research aimed to analyze the impact on the quality of electrical energy of distributed systems considering the variation of the system load, the variation of penetration, and the allocation of distributed generation and batteries, represented by the output of the inverters. For this, the IEEE 34 bus system was used, adapted to the Brazilian electrical system, and considering low voltage branches. The system was implemented and simulated in ATPDraw® in conjunction with Matlab® and voltage variation and imbalance and harmonic distortion for primary and secondary distribution systems were analyzed, as well as load variation analysis. The results obtained showed that for each electromagnetic disturbance there is an allocation that results in smaller insertions of this disturbance, and it is not possible to have an allocation, among those analyzed, that help to mitigate all disturbances in the system. The penetration of distributed generation directly affects the disturbances inserted, causing the harmonics to increase. As for the long-term voltage variation and voltage imbalance, it depends on the system configuration. It was possible to reach the conclusion that to determine mainly the way in which distributed generation and batteries will be allocated, it is necessary to study the electrical system in question.
Keywords: Qualidade de energia
Sistemas distribuídos
Geração distribuída
Armazenamento de energia
Power quality
Distributed systems
Distributed generation
Energy storage
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: GIMENES, Thayana Knupp. Influência de recursos energéticos distribuídos na qualidade da energia elétrica. 2020. 130 p. 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/5194
Issue Date: 7-Aug-2020
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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