ESTRATÉGIAS OPERACIONAIS E DE CONTROLE PARA A OPERAÇÃO ILHADA DE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO COM UNIDADES DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

Dalton Fellipe Casamali; Ricardo Vasques de Oliveira

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0546

Resumo

O uso crescente de unidades de geração eólica tem resultado no surgimento de microrredes com alto nível de inserção da geração eólica. As unidades eólicas são capazes de contribuir de forma eficaz para o controle de frequência de microrredes ilhadas. Dentre os modos operacionais para a geração eólica baseada em inversores estáticos de potência, podem ser utilizados os modos P-Q e V-f. No modo P-Q, controla-se a potência ativa e reativa de saída da unidade eólica, enquanto no modo V-f controla-se a magnitude e a frequência da tensão na saída da unidade eólica. Quando uma microrrede comuta do modo conectado à rede, onde todas as unidades operam no modo P-Q, para o modo ilhado, a referência de frequência que vinha da rede deve ser definida por uma ou mais unidades da microrrede ilhada. Esse controle de frequência da microrrede ilhada requer a mudança no modo de operação das unidades de geração. A transição do modo P-Q para o modo VF deve ser suave para não acarretar em respostas transitórias indesejadas para a frequência e tensão. Neste contexto, o presente trabalho propõe e avalia o controle de frequência em um microrrede ilhada com alto nível de inserção da geração eólica. O controle em questão foi realizado tanto por um gerador síncrono convencional como pela unidade eólica. O estudo proposto foi realizado por meio de simulações computacionais no domínio do tempo envolvendo modelos não lineares que descrevem o comportamento dinâmico da microrrede. O modelo não linear foi desenvolvido utilizando a ferramenta Simulink do software MatLab. O controle proposto foi capaz de realizar uma transição suave do modo de operação P-Q da unidade eólica para o modo V-f. Além da transição suave no modo de operação, observou-se que a unidade eólica apresentou um melhor desempenho no controle da frequência, devido à resposta rápida do conversor estático da unidade eólica.

Palavras-chave: Microrrede; Geração Eólica; Modos Operacionais