Injeção de Potências Ativa e Reativa na Rede de Distribuição a Partir de Fontes Renováveis

Leonardo Fernando Walker; Moacyr Aureliano Gomes de Brito

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0383

Resumo

A influência do ser humano no meio ambiente e os impactos gerados, aliado com o crescimento exponencial da demanda de eletricidade, vêm gerando cada vez mais discussões sobre uma mudança gradual no cenário tradicional de geração de energia elétrica, onde a geração distribuída (GD) vem ganhando cada vez mais espaço. Uma das metodologias mais utilizadas para a obtenção de uma GD é a ligação das energias extraídas das fontes alternativas em paralelo num barramento em CC através do uso de conversores CC-CC e o uso de um conversor CC-CA para a conexão com a RDEE, e para maximização da eficiência destas fontes são utilizados algoritmos de MPPT. Desta forma, foi desenvolvido um sistema de GD baseado em um inversor VSI monofásico em ponte completa com filtro LCL, que possui a função de filtrar o conteúdo harmônico de saída e realizar a conexão com a RDEE, que foi modelado no ambiente MatLab/Simulink®. O sistema realiza o controle de injeção de potências ativa e reativa de até 1kVA numa fase da rede de 127V RMS, a partir de um barramento de 250V CC. No projeto dos controladores/compensadores utilizou-se a resposta em frequência do sistema baseando-se nos diagramas de bode de módulo e de fase. O VSI opera sob modulação PWM unipolar para facilitar a filtragem do conteúdo harmônico das formas de onda da saída. Para análise do sistema, este foi submetido a injeção puramente ativa, puramente reativa e ativa e reativa simultaneamente. Além disso, aplicou-se degraus de referência de potências ativa e reativa para verificar o comportamento do sistema em uma mudança súbita dos valores de saída desejados. Em todos os casos o sistema conseguiu suprir a demanda desejada sem distúrbios. Além disso, as formas de onda de corrente injetadas na rede apresentaram baixa taxa de DHT (sempre abaixo de 5%) e durante transitórios, não existe sobressinal em nenhuma resposta dinâmica, seja esta de potência ativa e/ou reativa.

Palavras-chave: Inversor fonte de tensão; geração distribuída; injeção de energia