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Tipo: Tese
Data do documento: 29-Fev-2024
Autor(es): PARIJÓS JÚNIOR, Ivan Ruy de
Primeiro(a) Orientador(a): MACÊDO, Wilson Negrão
Primeiro(a) coorientador(a): GALHARDO, Marcos André Barros
Título: Influência da microgeração fotovoltaica no perfil de demanda e seus impactos na geração de harmônicos na rede
Citar como: PARIJÓS JÚNIOR, Ivan Ruy de. Influência da microgeração fotovoltaica no perfil de demanda e seus impactos na geração de harmônicos na rede. Orientador: Wilson Negrão Macêdo. 2024. 125 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, , Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16607. Acesso em:.
Resumo: Este estudo aborda a inserção da geração fotovoltaica na rede elétrica, enfatizando a necessidade de considerar a alteração no perfil de carga das unidades consumidoras e a presença de componentes harmônicas na corrente da rede, produzidas pelas cargas com características não lineares e pelos inversores fotovoltaicos. No estudo foram considerados diferentes percentuais de carregamento do inversor, com o intuito de avaliar sua influência na operação da rede elétrica, devido aos diferentes níveis de componentes harmônicas. O trabalho compreende uma etapa experimental, uma etapa de elaboração de modelos de corrente de saída de inversores e outra de simulação. Na etapa experimental, foram coletados dados das correntes de saída de três inversores fotovoltaicos. Estes dados foram então utilizados na etapa de elaboração de modelos das correntes de saída dos inversores, para a realização de análises teóricas, avaliando aspectos que influenciam a qualidade de energia elétrica da rede. Esses modelos foram então utilizados na etapa de simulação. As redes avaliadas na etapa de simulações incluem um sistema padrão IEEE e uma rede isolada real, localizada na região Norte do Brasil. Foram feitos os comparativos da Capacidade de Hospedagem das redes utilizando duas estratégias diferentes. Na primeira estratégia foi utilizado o fluxo de potência convencional. A segunda estratégia foi feita aplicando-se os modelos desenvolvidos. Observa-se que a operação de diferentes inversores em uma mesma rede pode contribuir para a atenuação de harmônicos. Além disso, destaca-se que a presença dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede, operando em conjunto com as cargas, causa uma aparente elevação do conteúdo harmônico da corrente na rede, quando, na verdade, ocorre a redução da componente fundamental circulante. Os resultados obtidos apontam que estudos de fluxo de potência convencionais podem subdimensionar a intensidade das correntes circulantes na rede por desconsiderar a presença de componentes harmônicas. O trabalho inova ao realizar a avaliação da circulação de componentes harmônicas na rede devido à operação conjunta da geração fotovoltaica e da carga, considerando diversas situações de carregamento do inversor e os efeitos da corrente elétrica do consumidor, incluindo a fase das componentes harmônicas.
Abstract: This study addresses the integration of photovoltaic generation into the electrical grid, emphasizing the necessity to consider changes in the load profile of consumer units and the presence of harmonic components in the grid current, originating from loads with nonlinear characteristics and photovoltaic inverters. Various percentages of inverter loading were considered in the study to evaluate their impact on grid operation due to varying levels of harmonic components. The research comprises an experimental phase, a phase dedicated to developing models of inverter output currents, and a simulation phase. In the experimental phase, data on the output currents of three photovoltaic inverters were collected. These data were then utilized in the development of models of inverter output currents for theoretical analyses, evaluating factors influencing the power quality of the grid. Subsequently, these models were applied in the simulation phase. The grids evaluated in the simulation phase include a standard IEEE system and a real isolated grid, located in the Northern region of Brazil. Comparative assessments of network hosting capacity were conducted using two different strategies. The first strategy employed conventional power flow analysis, while the second strategy applied the developed models. It is observed that the operation of different inverters within the same grid may contribute to harmonic attenuation. Furthermore, it is highlighted that the presence of grid-connected photovoltaic systems, operating in conjunction with loads, results in an apparent increase in harmonic current content in the grid, whereas, in reality, there is a reduction in the circulating fundamental component. The obtained results indicate that conventional power flow studies may underestimate the intensity of circulating currents in the grid by neglecting the presence of harmonic components. This study innovates by assessing the circulation of harmonic components in the grid due to the combined operation of photovoltaic generation and load, considering various inverter loading scenarios and the effects of consumer electrical current, including the phase of harmonic components.
Palavras-chave: Sistemas fotovoltaicos conectados à rede
Correntes ativa e não ativa
Inversor fotovoltaico;
Componentes harmônicas
Capacidade de hospedagem
Grid-connected photovoltaic systems
Photovoltaic inverter
Harmonic components
Active and not active current
Hosting capacity
Área de Concentração: SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA
Linha de Pesquisa: FONTES RENOVÁVEIS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Aparece nas coleções:Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/ITEC

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