Este trabalho caracteriza a Geração Distribuída de eletricidade, no Brasil, por meio de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR), a partir de aspectos técnicos, econômicos e regulatórios. O país possui, atualmente, 35 SFCR em operação, totalizando uma potência instalada de 161,32 kWp. A maior parte dessa potência se encontra nas Regiões Sul e Sudeste e foi implementada por universidades, centros de pesquisa e concessionárias de energia elétrica, com uma pequena participação da iniciativa privada. Foi calculado o custo de geração, a partir da energia solar, utilizando-se SFCR, para dezesseis localidades estrategicamente selecionadas. Esse valor varia em função da maior ou menor disponibilidade do recurso solar e da taxa de desconto adotada, tendo sido encontrado o valor médio de US$ 0,56 /kWh, cerca de 2,1 vezes maior que a tarifa residencial média nas mesmas cidades. Argumentando-se que a tarifa convencional tende a crescer nos próximos anos, pressionada pelo descompasso entre oferta e demanda, e que o custo de geração fotovoltaico tende a diminuir, no mesmo período, devido a ganhos de produtividade no processo de fabricação de componentes fotovoltaicos, elaborou-se um modelo matemático para prever o momento em que esses dois indicadores equiparar-se-ão. Verificou-se que o tempo médio de equiparação será de 7 anos, podendo ser menor que 5,0 anos em localidades onde a tarifa é mais cara que a média nacional e a irradiação média anual é superior à verificada no restante do país. Por fim, o trabalho analisa o enquadramento que a legislação faz dos geradores fotovoltaicos interligados à rede pública de distribuição, apontando os pontos favoráveis e os entraves legais à disseminação dos SFCR. / This work characterizes the Distributed Generation of electricity from Grid-Connected Photovoltaic Systems (GCPS) in Brazil, according to technical, economic and regulatory aspects. The country currently has 35 GCPS in operation, totaling an installed power of 161.32 kWp. Most of this power is in the South and Southeast and has been implemented by universities, research centers and electric power utilities, with a small participation of private initiative. The solar energy generation cost from GCPS was calculated for sixteen strategically selected localities. This value varies varies according to the greater or minor availability of the solar resource and the adopted discounting rate. The average value found was 0.56 US$ /kWh, about 2,1 times bigger than the average residential tariff in the same cities. Arguing that the conventional tariff tends to grow in coming years, pressed by the imbalance between supply and demand, and that the cost of photovoltaic generation tends to decrease over the same period due to productivity gains in the manufacturing process of photovoltaic components, a mathematical model was developed to predict the time that these two indicators will be equal. It was found that the average time of equalization will be 7.0 years and may be less than 5.0 years in locations where the conventional energy is more expensive than the national average and average annual irradiation is higher than that in the rest of the country. Finally, this work presents how the Brazilian legislation deals with the photovoltaic generators connected to the public distribution network, showing the points for and legal obstacles to the dissemination of GCPS.

No Brasil, quando uma unidade consumidora (UC) sob regime de microgeração ou de minigeração distribuída tem parte ou a totalidade da sua demanda por potência ativa suprida pela planta geradora, mas sua demanda por potência reativa é atendida exclusivamente pela rede elétrica, verifica-se uma aparente deterioração do fator de potência dessa UC, sob a ótica da concessionária. Esse efeito decorre do fato de que o fator de potência, de acordo com a regulamentação vigente, é determinado apenas a partir das medições dos fluxos de potência ativa e reativa trocados entre a UC e a rede elétrica e não também entre a planta geradora e UC. Para consumidores do Grupo A (tensão de fornecimento igual ou superior a 2,3 kV) nessa situação, de acordo com o perfil da carga, pode haver cobrança por excedentes de reativos, constituindo-se assim uma barreira. Especificamente no caso de sistemas fotovoltaicos conectados à rede, existe a possibilidade de se utilizar os próprios inversores c.c.-c.a para suprir a demanda de reativos da UC e, dessa forma, minimizar o problema apresentado. Com o objetivo de se avaliar essa alternativa no contexto brasileiro, tendo-se em vista condições reais de operação e os limites normativos de injeção de potência reativa para inversores de sistemas fotovoltaicos, foi realizado um estudo de caso de uma planta fotovoltaica instalada no telhado do prédio da Administração do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo. O estudo mostrou que a compensação realizada por meio do inversor selecionado evitou a cobrança de excedentes de reativos sem afetar de forma significativa a produtividade do sistema fotovoltaico. Do ponto de vista elétrico, verificou-se que a injeção de reativos pelo inversor não provocou variações significativas de tensão no ponto de acoplamento ou no alimentador e, ainda, se verificou considerável liberação de capacidade do sistema supridor da concessionária. Dessa forma, a análise dos resultados indica uma tendência a se considerar a compensação de reativos proporcionada pelo próprio inversor a opção mais viável para se lidar com os excedentes de reativos, comparativamente a métodos convencionais de compensação ou à situação em que nenhuma ação compensatória seja implementada. / In Brazil, when a consumer unit (CU) under a distributed microgeneration or minigeneration scheme has part or all of its demand for active power supplied by the generating plant, but its demand for reactive power is served exclusively by the grid, the power factor of this CU appears deteriorated, from the perspective of the utility. This effect is due to the fact the power factor, according to the current regulations, is determined only from measurements of the flows of active and reactive power exchanged between the UC and the grid and not also between the generating plant and UC. Users of group A (supply voltage equal to or greater than 2.3 kV) in this situation, according to the CU load profile, may be charged due the reactive power excess, thus constituting a barrier. Specifically in the case of grid-connected photovoltaic systems, there is the possibility of using the d.c.- a.c. inverters to suply the CU reactive power demand and, thus, minimizing the presented problem. In order to evaluate this alternative in the Brazilian context, keeping in view real operating conditions and regulatory limits for the reactive power injection for photovoltaic inverters, we conducted a case study with a photovoltaic plant installed on the roof of the University of São Paulo Institute for Energy and Environment administration building. The study showed that the compensation performed by the selected inverter prevented the reactive power excess charging without affecting significantly the photovoltaic system productivity. From an electrical point of view, it was found that the injection of reactive power by the inverter did not cause significant voltage variations at the coupling point or at the transformer and, additionally, there was a significant release in the utility suply system capacity. Thus, the analysis results indicates a tendency to consider the compensation provided by the inverter itself the most viable option for dealing with the surplus of reactive power compared to conventional compensation methods or to the situation in which no compensatory action is implemented.

Este trabalho buscou entender a situação da atividade de fabricação de módulos fotovoltaicos no Brasil com o objetivo de avaliar a possibilidade de estimular a indústria nacional e o uso dessa fonte alternativa mais acentuadamente. Para tanto, foi necessário analisar os benefícios energéticos e econômicos da cadeia de produção, além de entender o estado da arte atual de todo o processo. É um ramo industrial que está sendo implantado no Brasil e este estudo teve como objetivo obter informações relevantes dos problemas e facilidades que os empreendedores enfrentam, e quais são os custos e benefícios à sociedade em geral, inclusive para obtenção dos sistemas fotovoltaicos pelo consumidor final. O trabalho contém uma avaliação do estado da produção e utilização dos sistemas de energia solar fotovoltaica no mundo e o que ocorre no Brasil. Buscou-se conhecer as possíveis, e/ou mais relevantes, ações regulatórias e iniciativas da área privada para viabilizar este ramo industrial. São considerados os impactos da atividade em pauta, procurando mostrar as relações de custo-benefício em projetos de geração centralizada (Leilões de Energia de Reserva) e de geração distribuída. / This study aims to understand the status of the manufacturing activity of photovoltaic modules in Brazil to evaluate the possibility of stimulating the local production and its widespread use. It was necessary to evaluate the energetic and economic benefits of the production chain. In addition, the study focused the understanding of the current state of the art of the whole process. Photovoltaic solar energy is an industrial branch recently receiving impulse in Brazil. This study aims to obtain relevant information about the difficulties faced by the entrepreneurs and the benefits and costs to the society. The study assess the state of the production and use of solar PV systems in the world and what happens in Brazil. At this study, we sought to understand what are the possible, and/or more relevant, regulatory actions and private area initiatives to enable this industrial branch and its diffusion to the final consumers. The impacts of the related activity are considered, trying to show the cost-benefit relationship in centralized generation projects (Reserve Energy Auctions) and distributed generation.

Esta dissertação aborda aspectos gerais relativos à utilização de um conversor CC-CC que opera conectado à rede de distribuição e que emprega como fonte primária células a combustível. Neste trabalho, a modelagem matemática em espaços de estados (pequenos sinais e média) dos conversores Boost e Boost Interleaved com Multiplicador de Tensão (IBVM), assim como as arquiteturas de controle utilizadas em modo tensão, corrente média e corrente de pico são comparadas para determinar qual delas apresenta melhor desempenho. Devido ao fato das células a combustível apresentarem tensão terminal baixa e corrente terminal elevada, há a necessidade de utilizar conversores eletrônicos com alto ganho para equalizar a tensão produzida pela fonte com o nível de tensão presente na rede de distribuição. Tendo isso em vista, este trabalho mostra uma análise do ganho estático de tensão do conversor Boost e IBVM considerando os efeitos das resistências parasitas dos componentes utilizados e da carga conectada nos terminais de saída do conversor. Como resultado da modelagem matemática do ganho, é mostrado um conjunto de equações que definem o valor mínimo de resistência do semicondutor de potência, indutor, capacitor do multiplicador de tensão e a máxima carga que os conversores Boost e Boost Interleaved com Multiplicador de Tensão podem suprir. Por fim, os resultados experimentais são apresentados com o intuito de validar os resultados teóricos e de simulação obtidos. / This thesis addresses general aspects concerning the application of DC-DC converters applied to a grid connected Fuel Cell system. It is discussed in this thesis the averaged and small signals space state modeling of the Boost and Interleaved Boost with Voltage Multiplier (IBVM) converter, it is also mentioned the control architectures in voltage mode, average current mode and peak current mode. The voltage and average current mode control architectures are simulated and implemented in hardware in order to be compared. Due to the fact that Fuel Cells present low terminal voltage and high current, it is needed to use high gain DC-DC converters with the aim connect the system to the grid. This thesis also presents an approach in the analysis of DC-DC converter static voltage gain considering the effect of the parasitic resistances and the load connected to the converter terminals. As a result of the gain analysis, it is presented a set of equation, from which is possible to determine the maximum value of the parasitic resistances for the switch, inductor and capacitor of the voltage multiplier. It is also calculated the maximum value of load connected to the Boost and Interleaved Boost with Voltage Multiplier converters with the aim to present the designed voltage gain. Additionally, by the maximum load value calculated it is possible to determine the maximum power that the converter will be capable to process, considering a specific point of operation. Finally, the designed DC-DC converter is implemented with the aim to validate the theoretical and simulation results.

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ayres_HugoMurici_D.pdf: 4725835 bytes, checksum: 6d41278e02826905a36d4c10199daaae (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A instalação e a operação de geradores de médio porte conectados em sistemas de distribuição de energia elétrica demandam a análise de vários aspectos técnicos. As principais metodologias existentes são baseadas em repetidos cálculos de fluxo de carga e de curto-circuito para se obter os locais e níveis de geração permitidos para a instalação desses geradores sem que haja violações de qualquer restrição técnica em regime permanente. Embora essas análises sejam bastante precisas, tais estudos quantitativos não trazem informações adicionais para realizar o gerenciamento técnico dos impactos advindos de múltiplos geradores, ou seja, determinar o grau de influência de cada gerador em determinados quesitos técnicos de forma que estes sejam penalizados ou recompensados de acordo. Adicionalmente, essas metodologias requerem um elevado número de homens-horas e esforço computacional para realizar a análise. Esta tese de doutorado apresenta novas metodologias de análise do impacto de geradores distribuídos em sistemas de distribuição de energia elétrica considerando aspectos técnicos de operação em regime permanente. Com base em matrizes de sensibilidades obtidas a partir da resolução de um único fluxo de carga para o caso base e do cálculo de uma matriz impedância, os métodos propostos permitem determinar a máxima potência que esses geradores podem exportar para o sistema respeitando os limites de regulação de tensão, capacidade de corrente dos condutores e capacidade de interrupção de correntes de curto-circuito dos dispositivos de proteção ou de condução transitória dos cabos. Com simples operações matriciais, o impacto de novas instalações de geradores distribuídos pode ser diretamente estimado para diferentes níveis de demanda, modo de operação dos geradores e níveis de geração dos mesmos. Além disso, tais métodos baseados em sensibilidades permitem que fatores de responsabilidade sejam prontamente calculados, os quais quantificam o impacto percentual de cada gerador em determinados quesitos técnicos. Tais índices numéricos podem ser utilizados por engenheiros de empresas concessionárias de energia para penalizar ou recompensar os produtores de energia que contribuem para a degradação ou não de algum tipo de limite ou restrição operativa dos sistemas de distribuição. Visto que os métodos propostos são baseados em extrapolação de métodos linearizados, seus resultados foram comparados com aqueles obtidos via repetidos cálculos de fluxo de carga e de corrente de curto-circuito, sendo que tal comparação comprova que os resultados obtidos com os métodos aproximados são precisos / Abstract: The installation and operation of medium generators in electrical distribution systems demand the analysis of several technical aspects. The main methodologies are based on repetitive power flow and short-circuit calculations in order to obtain the locations and generation levels allowed for the connection of theses generators without violating any technical constraint of steady-state operation. Although these analyses are very precise, such quantitative studies do not bring further information to suitably manage the technical impacts due to multiple generators, that is, the determination of individual generator influence on the technical aspects so that they can be penalized or rewarded in a proper manner. Moreover, these methodologies require a high number of man-hours and processing time. This Ph.D. thesis presents new methodologies for analysis of the impact of distributed generation connected to electrical distribution systems taking into account technical aspects of steady-state operation. Based on sensitivities matrices obtained from only one power flow solution and from one impedance matrix calculation, the proposed methods allow the determination of the maximum power that these generators can export to the grid regarding the voltage regulation, feeder current limits and short-circuit current limits. With simple matrix operations, the impact of adding new generators at any bus of the grid, with any capacity, and any operating mode (leading, lagging or unitary power factor) can be estimated for different power demand. Moreover, such methods based on sensitivities permit a rapid calculation of responsibility factors, which quantify the individual impact of each generator in the technical aspects under analysis. Such indices can be used by electric utility managers and distribution engineers to penalize or reward the electricity producers who depreciate or not the power quality, by violating any limit or operational constraint of the distribution systems. Since these methodologies are based on linearized methods, the results are compared with those obtained by repetitive power flow and short-circuit current calculations. The comparison reveals that the results from the linearized methods are accurate / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-03-24T19:57:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-28T11:35:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T11:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / In this dissertation, we present a detailed study of techniques for islanding detection of distribution systems in the presence of distributed generators in various forms of access and connection. The aim is to set up protection system solutions capable of ensuring the detection of the islanding based on local passive techniques, which have lower costs with respect to remote techniques, for example, the transfer trip. The objective of this work is to achieve through the association of several islanding detection techniques in order to achieve adequate reliability of distributed synchronous generators protection system. Among the existing techniques, the protection functions studied were the overfrequency and underfrequency (ANSI 81 o/u), rate of change of frequency (ROCOF or ANSI 81 df/dt), vector jump (ANSI 78) and directional reactive power (ANSI 32Q). It was found that the 32Q function for loads with inductive power factor less than one complements the functions based on frequency precisely in the range where these are insensitive to islanding, wherein the threshold for operation of this relay depends on the equivalent load power consumed locally. For cases of islanding caused the intentional opening of the distribution feeder, the islanding detection for loads with a inductive power factor can be guaranteed with the use of passive local techniques without the need to burden the installation of synchronous generators protection systems distributed. Although in practice it is very unlikely a distribution circuit has a unity power factor, the association of these protective functions arises as a good solution for the detection of islanding of distributed synchronous generators. / Nesta dissertação de mestrado apresenta-se um estudo das principais técnicas de detecção de ilhamento de geradores distribuídos considerando dados reais de 3 acessantes com diferentes capacidades de geração e diferentes tensões de conexão com o sistema interligado. Visa definir soluções de composição de sistemas de proteção capazes de garantir a detecção do ilhamento baseados em técnicas locais passivas, que apresentam custos mais reduzidos com relação às técnicas remotas, como por exemplo, a teleproteção. O objetivo deste trabalho é alcançar, por meio de associação de várias técnicas de detecção de ilhamento, um grau de confiabilidade adequado do sistema de proteção de geradores síncronos distribuídos. Dentre as técnicas existentes, foram estudadas as funções de proteção de sub e sobrefrequência (ANSI 81 o/u), taxa de variação de frequência (ROCOF ou ANSI 81 df/dt), salto de vetor (ANSI 78) e direcional de potência reativa (ANSI 32Q). Constatouse que a função 32Q, para cargas com fator de potência indutivo e menor que um, complementa as funções baseadas em frequência justamente na faixa onde estas são insensíveis a ilhamentos, sendo que o limite para a operação deste relé depende da potência equivalente da carga consumida localmente. Para os casos de ilhamento provocado pela abertura intencional do alimentador de distribuição, a detecção de ilhamento para cargas com fator de potência indutivo poderá ser garantida com a utilização das técnicas locais passivas sem a necessidade de se onerar a instalação dos sistemas de proteção de geradores síncronos distribuídos. Apesar de que na prática é muito improvável um circuito de distribuição possuir um fator de potência unitário, a associação das referidas funções de proteção surge como uma boa solução para a detecção de ilhamentos de geradores síncronos distribuídos.

Neste trabalho foram selecionadas, estabelecidas e estimadas possíveis fontes de produção de hidrogênio para a geração de energia elétrica de forma distribuída, com a utilização de célula a combustível. Estudaram-se três fontes de geração de energia renovável no Brasil: a biomassa, a energia solar fotovoltaica e a energia eólica. Para o estabelecimento dos valores numéricos foram avaliadas as principais culturas agrícolas de cada estado pertencente à respectiva região e a quantidade de biomassa, na forma de rejeito agrícola, capaz de ser gerada para futura utilização na produção de hidrogênio. Da mesma maneira foi investigada e avaliada numericamente a capacidade de produção de hidrogênio através das energias eólica e solar fotovoltaica para cada região do Brasil, tomando-se como base o processo de eletrólise. Mediante os resultados obtidos é possível demonstrar as potencialidades do Brasil para a geração de energia elétrica de maneira distribuída e com a substituição de combustíveis fósseis e por conseqüência, com a melhoria do meio ambiente. / In this work they had been selected, established and possible estimates sources of hydrogen production for the generation of electric energy of distributed form, with the fuel cell use. They had been studied being overcome three sources of generation of renewable energy in Brazil: the biomass, the photo-voltaic and wind resources energies. For the establishment of the numerical values the main agricultural cultures of each pertaining state to the respective and region the amount of biomass had been evaluated, in the form of reject agriculturist, capable to be generated for future use in the hydrogen production. In the same way it was investigated and evaluated numerically the capacity of hydrogen production through the energies, wind resources and photo-voltaic for each region of Brazil, being overcome as base the electrolysis process. By means of the gotten results it is possible to demonstrate the potentialities of Brazil for the generation of electric energy in distributed way and with the fossil fuel substitution, and, for consequence with the improvement it environment.

Submitted by Hernani Medola (hernani.medola@mackenzie.br) on 2018-03-21T23:32:51Z No. of bitstreams: 2 Thais Paranhos Mariz de Oliveira.pdf: 1256756 bytes, checksum: 407ab34292370a5f646994c8e575d1e4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-04-04T11:46:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Thais Paranhos Mariz de Oliveira.pdf: 1256756 bytes, checksum: 407ab34292370a5f646994c8e575d1e4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T11:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Thais Paranhos Mariz de Oliveira.pdf: 1256756 bytes, checksum: 407ab34292370a5f646994c8e575d1e4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-19 / Distributed generation of electricity from photovoltaic solar systems has become a worldwide trend. Although many countries have implemented policies to encourage consumer participation in the generation of electricity through photovoltaic panels, Brazil still needs to consolidate a policy in this direction. The objective of this study is to investigate whether the use of photovoltaic solar energy, through distributed generation, increases access to electric energy, promoting social inclusion both for communities that are not supplied with electricity and for society in general. Also, to explore the role of public policies in promoting solar energy and social inclusion by reducing electricity expenditure, promoting citizen participation in energy production processes and guaranteeing safe, reliable, modern access and electricity to all. In order to reach its objectives, bibliographic review pertinent to the theme and analysis of the legal norms adopted in the three spheres of the Federation, notably Normative Resolution No. 482, published by the National Agency of Electric Energy - ANEEL, in the year of 2012 to the citizen to generate the energy for your own consumption have been done. As an example of public policies about solar energy, and for a better understanding of the two incentive mechanisms used in the world, German and Californian policies were analysed: feed-in tariff and net metering, respectively. The comparison between models suggest that net metering is the most appropriate regulatory framework for Brazil, and showed the importance of adopting an incentive model for the acquisition of photovoltaic panels, as well. / A disseminação da geração distribuída de eletricidade, a partir da energia solar fotovoltaica, tem se mostrado uma tendência mundial. Embora muitos países tenham implementado políticas públicas de incentivo à participação do consumidor na geração de eletricidade por meio de painéis fotovoltaicos, o Brasil ainda precisa consolidar uma política nesse sentido. O presente trabalho teve por objetivo investigar se o emprego da energia solar fotovoltaica, por meio da geração distribuída, tem o condão de ampliar o acesso à energia elétrica, promovendo inclusão social tanto para as comunidades desprovidas do fornecimento de energia elétrica como para a sociedade em geral. Especificamente, questiona-se o papel de políticas públicas de promoção da energia solar na busca por maior inclusão social, promovendo redução no valor de contas de luz, a participação dos cidadãos nos processos de produção energética e o acesso seguro, confiável, moderno e a preços módicos à eletricidade a todas e todos. Para tanto, foi utilizada revisão bibliográfica pertinente ao tema e análise das normas jurídicas adotadas nas três esferas da Federação, notadamente da Resolução Normativa nº 482, editada pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, no ano de 2012, que trouxe ao Brasil a possibilidade ao cidadão de gerar a energia elétrica para consumo próprio. A título ilustrativo, e para uma melhor compreensão dos dois mecanismos de incentivo existentes hoje no mundo para a geração distribuída a partir da energia solar fotovoltaica, foram analisados os modelos utilizados na Alemanha e no Estado norte-americano da Califórnia: feed-in tariff e net metering, respectivamente. A comparação entre eles reforça a importância na adoção do segundo modelo como marco regulatório no Brasil, bem como na promoção de um modelo de incentivo à aquisição de painéis fotovoltaicos, notadamente nas comunidades dos sistemas isolados.

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_RicardoTorquato_M.pdf: 3452590 bytes, checksum: db90e4d373020ef903f89b6b280df04a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os impactos causados pela instalação de geradores trifásicos de médio porte (? 1 MVA) diretamente em redes primárias de distribuição de energia elétrica (com tensão ? 10 kV) têm sido intensivamente investigados nos últimos 10 anos. Por conseguinte, atualmente, práticas de análise, operação e proteção são relativamente bem definidas e aceitas. No período de amadurecimento dessa mudança de paradigma em relação à geração de energia elétrica, de forma geral os engenheiros das concessionárias analisam uma solicitação de um novo acessante por vez, emitindo um relatório sobre as necessidades ou não de alteração do projeto. Contudo, com a publicação da Resolução Normativa #482 e outras ações, verifica-se o interesse do governo brasileiro em incentivar a conexão de geração distribuída baseada em fontes renováveis (sobretudo geradores fotovoltaicos) em redes secundárias de forma intensa e extensa. Isso produz um cenário diferente do previamente investigado na maioria dos projetos de pesquisa realizados nos últimos 10 anos, criando a necessidade de novos estudos e metodologias de análise. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta uma metodologia de análise probabilística que utiliza simulações Monte Carlo para identificar o impacto agregado de múltiplos geradores fotovoltaicos. São apresentadas técnicas para modelar todas as incertezas do problema, as quais estão relacionadas principalmente com a potência produzida pelos geradores e consumida pelas cargas em cada instante do dia. São desenvolvidas também duas aplicações práticas do método de análise proposto. A primeira aplicação consiste no desenvolvimento de índices técnicos capazes de estimar de forma simples e rápida (sem realizar nenhuma simulação) a potência máxima que pode ser injetada em redes secundárias sem a ocorrência de violações técnicas. A segunda aplicação consiste em uma técnica para estimar o impacto futuro da geração fotovoltaica em determinado alimentador da concessionária, de forma a auxiliar os engenheiros no planejamento da expansão das redes de distribuição. O método de análise e as aplicações apresentadas neste trabalho podem auxiliar na redução do número de barreiras existentes para a conexão de geradores distribuídos fotovoltaicos / Abstract: Impacts caused by the connection of three-phase, medium size generators (? 1 MVA) directly to primary distribution networks (with voltage ? 10 kV) have been intensively investigated over the last 10 years. As a consequence, analysis, operation and protection practices are relatively well defined and accepted. During the maturation of this paradigm change on the electric energy generation, in general, utility engineers used to evaluate new connection requests individually, providing a report with possible requirements for project modifications. However, with the publication of Normative Resolution #482 and other actions, one may notice the interest of Brazilian government on encouraging the connection of renewable-based distributed generation (mainly photovoltaic generation) to secondary distribution networks. Such fact leads to a new scenario, different from the one investigated over the last 10 years, creating the need for new studies and analysis methodologies. In such context, this M.Sc. dissertation presents a probabilistic analysis methodology that adopts Monte Carlo simulations to identify the aggregated impact of multiple photovoltaic generators. Modelling techniques are presented for all problem uncertainties, which are mainly related to the power produced by generators and consumed by loads at each instant of the day. Two practical applications of the proposed method are also developed. The first application consists in developing technical indices that provide a simple and quick estimate (without performing any simulation) of the maximum power that may be injected into secondary networks without the occurrence of technical violations. The second application consists in a technique to estimate the future impact of photovoltaic generation on a utility feeder, in order to support engineers on the expansion planning of distribution networks. The analysis methodology and applications presented in this work can help to overcome the barriers for the interconnection of photovoltaic distributed generators / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_ViniciusdeFreitasGomes_M.pdf: 1151425 bytes, checksum: 25421deb7c7d0073c31744365ccb6e53 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os geradores síncronos trifásicos são atualmente os mais utilizados em geração de energia elétrica em grande escala no mundo todo. Na geração de energia elétrica em pequena escala, geralmente como geração distribuída, ligada à rede de distribuição em média tensão ou até mesmo em baixa tensão, eles tem sido muito usados devido à sua principal qualidade que é a de operar em velocidade constante. Entre as suas aplicações em geração distribuída destacam-se aquelas que usam energias renováveis como em médios e pequenos aproveitamentos hidráulicos, em aproveitamentos da biomassa e nos aproveitamentos eólicos. Neste trabalho estuda-se a modelagem do gerador síncrono, estabilidade transitória utilizando os diferentes modelos de representação do gerador síncrono e o seu desempenho dinâmico em algumas situações de operação em geração distribuída com cargas lineares e com cargas não lineares, com e sem o uso de filtragem ativa / Abstract: The three-phase synchronous generators are currently the most used in generating electricity on a large scale worldwide. In generating electricity on a small scale, usually as distributed generation, connected to the distribution network or even medium voltage low voltage, they have been widely used due to its main quality is to operate at constant speed. Among its applications in distributed generation to include those using renewable energy as in medium and small hydroelectric plants, biomass and hydroelectric in the Windmill. This paper studies the modeling of the synchronous generator, transient stability using different models of representation of the synchronous generator and its dynamic performance in some situations of operation distributed generation with linear loads and nonlinear loads, with and without the use of filtering active / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica