Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Esta dissertação aborda alguns dos principais problemas operacionais enfrentados pelos operadores de redes de distribuição devido à elevada integração de geradores fotovoltaicos (FV), tais como sobretensões e comutações excessivas de tape nos autotransformadores reguladores de tensão. Essas situações estão sendo continuamente estudadas, tendo em vista que podem causar problemas de qualidade de tensão e reparos em reguladores de tensão. O problema da sobretensão pode ser causado por uma injeção significativa de potência ativa da geração FV à rede. Paralelamente, as variações rápidas e significativas na potência ativa injetada pelo gerador FV, associadas com os transitórios de nuvens, podem resultar no aumento excessivo de comutações de tape no regulador de tensão, que podem acabar diminuindo a vida útil e aumentar a quantidade de manutenções realizadas nestes equipamentos. Neste contexto, surgiram as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var prensentes nos inversores FV inteligentes, que foram adicionadas em estudos recentes para mitigar as sobretensões. Este trabalho mostra como as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var mitigam os problemas de sobretensão e regulação de tensão em redes de distribuição com presença de geradores FV. Simulações de fluxo de potência de séries temporais em alimentadores simples de BT e MT com presença da geração FV foram realizadas em cenários de alta e baixa variabilidade solar. / This dissertation addresses some of the major operational problems faced by distribution system operators due to the high integration of photovoltaic (PV) generators, such as overvoltages and excessive tap counts in step voltage regulators (SVR). These situations are continually being studied, since they can cause voltage quality problems and damage in SVRs. The overvoltage problem can be caused by a significant injection of active power from the PV generation to the network. Moreover, the rapid and significant variations in PV generator active power associated with cloud transients result in an increase of voltage regulator tap counts, which can affect the useful life of device. In this context, the smart inverters Volt-Watt and Volt-Var control functions have been added in recent studies to mitigate the overvoltages. This work shows how Volt-Watt and Volt-Var control functions mitigate the overvoltage and voltage regulation problems in distribution networks with PV generation. Time series power flow simulations on LV and MV single feeders with PV solar plant have been performed in high and low solar variability scenarios.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-03-27T15:05:33Z No. of bitstreams: 1 dalmocardosodasilvajunior.pdf: 7879052 bytes, checksum: 389a4104e77ceeccf54e988e08d73109 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-03-27T17:57:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dalmocardosodasilvajunior.pdf: 7879052 bytes, checksum: 389a4104e77ceeccf54e988e08d73109 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T17:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dalmocardosodasilvajunior.pdf: 7879052 bytes, checksum: 389a4104e77ceeccf54e988e08d73109 (MD5) Previous issue date: 2017-12-11 / As tecnologias de Geração Distribuída (GD), geralmente, consistem em geradores modulares (em grande maioria renováveis) que oferecem uma série de benefícios poten-ciais, além de estarem mais próximos dos consumidores finais. Embora a GD possa ter colaborações como comentado, a inserção de energias renováveis na rede elétrica pode afetar a proteção e também a estabilidade da mesma, implicando em desvios na tensão e na frequência do sistema. Um dos principais problemas enfrentados é a falta de inér-cia das energias renováveis e também o aparecimento de correntes harmônicas devido às cargas não lineares. Baseado nesse cenário, e como forma de solução dos problemas comentados, surge a pesquisa de inversores multifuncionais, capazes de não só conectar tais energias renováveis à rede elétrica, mas também oferecer suporte a ela. Os serviços ancilares incluem auxílio à estabilidade de tensão e frequência, mitigação de conteúdo harmônico, equilíbrio de geração e demanda de energia, entre outros aspectos. Dessa forma, metodologias baseadas nas implementações alternativas de controle, tais como a Máquina Síncrona Virtual e o Filtro Ativo de Potência (FAP) podem ser adotadas como soluções para esses problemas. Nessa vertente, simulações em tempo real com Hardware In the Loop (HIL) no simulador digital de tempo real (Real Time Digital Simulator) (RTDS) e processamento digital de sinal e engenharia de controle (digi-tal Signal Processing and Control Engineering) (dSPACE), são ferramentas poderosas que podem auxiliar o processo de simulação das funções ancilares analisadas. Assim, nesse trabalho, simulou-se o inversor multifuncional como forma de mostrar a efetiva regulação de tensão, frequência e diminuição do conteúdo harmônico em sistemas de potência, especialmente em microrredes de corrente alternada (CA). Por fim, os resul-tados demonstram o funcionamento do sistema e podem ser usados como validação das estratégias de controle propostas. / Distributed Generation technologies generally consist of modular (mostly renewa-ble) generators that offer a number of potential benefits, while being closer to the end consumers. Although the DG present features as commented, the insertion of renewa-ble energies in the electrical network can affect the protection and also the stability of the network, implying in voltage and frequency deviations. One of the main problems faced is the lack of inertia of renewable energies and also the appearance of harmonic currents due to non-linear loads. Based on this scenario, and as a way of solving these problems, the research of smart inverters, capable of not only connecting such renewable energies to the electric grid but also supporting it, emerges. Some ancillary services as voltage and frequency stability, mitigation of harmonic content, balance of generation and energy demand, among other aspects, can be fullfilled. Thus, methodologies based on sophisticated control implementations such as the Virtual Synchronous Machine and the Active Power Filter, can be adopted as solutions to these problems. In this aspect, real-time simulations with Control Hardware In The Loop HIL in Real Time Digital Simulator RTDS and dSPACE, are a powerfulls tool can aid the simulation process of the analyzed ancillary functions. Thus, in this work, the multifunctional inverter was simulated as a way to show the effective regulation of voltage, frequency, and harmonic content mitigation in power systems, especially in AC microgrids. Finally, the results demonstrate the operation of the system and can be used as validation of the proposed control strategies.