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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6938
Tipo do documento: Dissertação
Title: Avaliação da impedância virtual no problema do compartilhamento de potência em microrredes
Other Titles: Evaluation of virtual impedance in the problem of sharing power in microgrids
Autor: Felisberto, Kim Diefrei Remboski 
Primeiro orientador: Almeida, Adriano Batista de
Primeiro coorientador: Marujo, Diogo
Primeiro membro da banca: Motter, Daniel
Segundo membro da banca: Gonçalves, Amilcar Flamarion Querubini
Resumo: O compartilhamento de potência reativa é um problema comum em uma microrrede (MR), podendo resultar em eventos indesejados tais como sobrecarga de conversores e alimentadores, maiores perdas térmicas, afundamentos de tensão e consequente piora da estabilidade da MR. Uma das técnicas de controle mais consolidadas na literatura para correção deste problema tem sido a impedância virtual, a qual simula a inserção de uma impedância entre o conversor e o alimentador manipulando a tensão de referência do controle do conversor. No entanto, além da dificuldade de ajustar os valores das impedâncias a serem inseridas, a depender do tamanho e topologia da MR, a implementação de valores fixos de impedância virtual não leva em consideração a dinâmica das cargas da MR, o que pode levar a uma piora do problema dependendo do cenário de carga ou reconfiguração da topologia da MR. Diante deste contexto, neste trabalho foram estudadas técnicas de ajuste da impedância virtual em tempo real para corrigir o compartilhamento de potência reativa em MRs, e classificadas conforme seu esquema de comunicação. Três dessas técnicas foram selecionadas e implementadas em duas MRs com geração baseada em conversores eletrônicos de potência, uma com topologia de barramento central e outra de topologia de barramentos distribuídos, e os desempenhos das técnicas foram comparados. Ainda, foi proposta uma operação conjunta de uma técnica centralizada como técnica principal e uma descentralizada como backup da primeira em caso de falha da comunicação e seu funcionamento foi avaliado em uma MR de topologia radial. As simulações mostraram que, embora as técnicas centralizadas apresentem desempenho superior ao das descentralizadas, devido ao problema de confiabilidade das técnicas que utilizam comunicação, o melhor resultado pode ser atingido com uma combinação de técnicas.
Abstract: Reactive power sharing is a common problem in a microgrid (MG), which may result in undesired events such as overloading of converters and feeders, higher thermal losses, voltage sags and consequent deterioration of the MG stability. One of the most consolidated control techniques in the literature to correct this problem has been the virtual impedance, which simulates the insertion of an impedance between the converter and the feeder, manipulating the reference voltage of the converter control. However, in addition to the difficulty of adjusting the impedance values to be inserted, whose depend on the size and topology of the MG, the implementation of fixed virtual impedance values does not take into account the dynamics of the MG loads, which can make worse the power sharing issue depending on the load scenario or MG topology reconfiguration. In this context, this work studied real-time virtual impedance adjustment techniques to correct the reactive power-sharing issue in MGs, and classified them according to their communication scheme. Three of these techniques were selected and implemented in two MGs with generation based on power electronic converters, one with a central bus topology and another with a distributed buses topology, and the performances of the techniques were compared. Also, it was proposed a combined operation of a centralized technique as the main technique and a decentralized one as backup of the first one in case of communication failure and its operation was evaluated in a radial topology MG. The simulations showed that, although centralized techniques perform better than decentralized ones, due to the reliability problem of techniques that use communication, the best result can be achieved with a combination of techniques.
Keywords: Microrredes
Compartilhamento de potência reativa
Impedância virtual
Microgrids
Reactive power sharing
Virtual impedance
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: Felisberto, Kim Diefrei Remboski. Avaliação da impedância virtual no problema do compartilhamento de potência em microrredes. 2023. 79 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6938
Issue Date: 22-Jun-2023
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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