Modelagem de funções de inversores inteligentes executadas por sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência (2023)
- Authors:
- Autor USP: PINTO, MIGUEL FERRAZ MODESTO SAMPAIO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEL
- DOI: 10.11606/D.18.2023.tde-03082023-153638
- Subjects: SISTEMAS FOTOVOLTAICOS; DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA; POTENCIAL ELÉTRICO
- Keywords: Abordagem unificada; Fluxo de potência; Funções de inversores inteligentes
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O crescimento significativo de geração renovável variável pode causar impactos técnicos adversos na rede elétrica. As funções de inversores inteligentes são controles locais recomendados pelo padrão IEEE 1547-2018 com o objetivo de mitigar tais impactos utilizando os próprios recursos conectados por inversores, entre eles os sistemas fotovoltaicos. A fim de adequar as análises de operação, planejamento e controle dos sistemas elétricos, é fundamental o estudo da modelagem dessas funções de inversores inteligentes em fluxo de potência. Entretanto, a teoria de inclusão de controles e limites deve ser ajustada às características particulares desses novos controles, além disso os tradicionais tipos de barras PQ e PV são insuficientes. Este trabalho propôs uma nova modelagem das funções de inversores inteligentes fator de potência fixo, volt-var e volt-watt executadas por um modelo detalhado de sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência monofásico Newton-Raphson através da abordagem unificada, na qual o sistema de equações é ampliado. Por sua vez, o modelo proposto representa os principais elementos do sistema fotovoltaico por equações e utiliza de suavização e problema de complementaridade como ferramentas para representar limites e as curvas lineares por partes do volt-var e volt-watt. Utilizando como variáveis de entrada as condições ambientais, o modelo proposto possibilita a obtenção das variáveis internas do sistema fotovoltaico, que são informações importantes em centrosde controle bem como para inicializar modelos dinâmicos. Além da modelagem proposta, destacam-se, ainda, como contribuições deste trabalho: (i) revisão e sistematização da teoria de inclusão de controles e limites em fluxo de potência, em abordagens e métodos; e (ii) mapeamento das modelagens em fluxo de potência de sistemas fotovoltaicos e das funções de inversores inteligentes encontradas na literatura. Simulações computacionais realizadas nos sistemas testes 2 barras (gerador único-barramento infinito), IEEE 14 barras e IEEE 30 barras validaram e demonstraram que a modelagem proposta aproveita da característica de convergência do método Newton-Raphson, mantendo um custo computacional viável. Dado a relevância da modelagem utilizada no software OpenDSS e por ela utilizar a abordagem sequencial, tal modelagem foi implementada e comparada com a modelagem proposta. Esses resultados demonstram que a modelagem proposta apresentou maior tempo de execução, porém em um número de iterações menor para diversas configurações. Ambas indicaram robustez numérica semelhante
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 14.06.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
PINTO, Miguel Ferraz Modesto Sampaio. Modelagem de funções de inversores inteligentes executadas por sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-03082023-153638/. Acesso em: 23 maio 2024. -
APA
Pinto, M. F. M. S. (2023). Modelagem de funções de inversores inteligentes executadas por sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-03082023-153638/ -
NLM
Pinto MFMS. Modelagem de funções de inversores inteligentes executadas por sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-03082023-153638/ -
Vancouver
Pinto MFMS. Modelagem de funções de inversores inteligentes executadas por sistemas fotovoltaicos em fluxo de potência [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-03082023-153638/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2023.tde-03082023-153638 (Fonte: oaDOI API)
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