A Geração Distribuída no Brasil tem crescido ao longo dos anos, especialmente na fonte fotovoltaica e na categoria que a ANEEL denomina microgeração distribuída, que são centrais geradoras de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e conectada na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. Apesar dos problemas tradicionais que podem ocorrer com a inserção em larga escala, como maiores perdas e desvios de tensão, as placas fotovoltaicas, conectadas à rede de distribuição por meio de um inversor, trazem a possibilidade de controlar a tensão no ponto de conexão, manipulando-se o fator de potência de saída do inversor, controlando a potência reativa. Neste contexto, considerando o uso dos inversores inteligentes com possibilidade de envio de sinal remotamente ao operador e a possibilidade de criação de Centros de Despacho de Geração Distribuída (CDGD), este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de regulação de tensão centralizada utilizando unidades de microgeração fotovoltaicas, em redes de distribuição com larga inserção. A metodologia proposta utiliza o conceito de despacho de potência reativa e fluxo de potência reativa ótimo, por meio de uma abordagem centralizada da rede, utilizando-se o software OpenDSS e MatLab, equipado com Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema de otimização. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos de caso no sistema IEEE 123 barras e em uma rede real em Alegrete. Os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstra a aplicabilidade e limitações em casos reais. / The distributed generation in Brazil has increased in the past years, specially in photovoltaic power generation, at the category that Brazilian Electric Regulator ANEEL classifies as "distributed micro-generation", i.e., generation units in which the active power capacity is equal or bellow 75kW and conected on distribution network by the consumers. Despite the traditional problems that might occur due to high penetration of the units, e.g., higher losses and voltage sags and swells, they are conected to the network through an inverter that can be controlled in order to provide or consume reactive power, providing voltage regulation. In that context, considering the use of intelligent inverters that can be remotely operated by a centralized utility operator, this work aims to propose a centralized voltage regulation methodology using distributed micro-generation in distribution networks. The proposed methodology uses the concept of reactive power dispatch and optimal power flow, from a centralized view of the network, using the software MatLab and OpenDSS with Genetic Algorithm to solve the optimization problem. To evaluate the model, simulations were performed with the IEEE 123 bus system and with a real distribution network from the Alegrete city, in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. The results show the proposed is valid, despite some limitations on real cases.

The recent growth expectation of the participation of solar-photovoltaic energy sources in the power generation matrix has significantly increased the number of grid-connected systems. For connection to power grid, it is essential to use a dc-ac converter, which is able to suit the characteristics of the power provided by the photovoltaic modules to grid parameters. This dissertation presents a project proposal of a 2 kW single phase dc-ac converter for connecting a 311 V dc bus to a 220 Vrms ac bus of a microgrid. The proposed converter is bidirectional and allows, when necessary, the power flow from ac to dc bus. The study shows, through simulation and prototype implementation in the laboratory, that with the application of an appropriate control strategy it is possible to control the direction of power flow, as well as properly modulating the current flowing between two buses, dc, powered by photovoltaic panels and the battery bank, and the ac, at grid side. The prototype had a yield of about 91% and has injected electric current with low harmonic content (THDi less than 5%). / A recente expectativa de crescimento da participaÃÃo da energia solar-fotovoltaica na matriz de geraÃÃo de energia elÃtrica aumentou significativamente o nÃmero de conexÃes desses sistemas à rede elÃtrica. Para que a interligaÃÃo com a rede elÃtrica convencional seja possÃvel, à indispensÃvel a utilizaÃÃo de conversores CC/CA, capazes de adequar as caracterÃsticas da energia disponibilizada pelos mÃdulos fotovoltaicos aos padrÃes da rede. Esta dissertaÃÃo apresenta uma proposta de projeto de conversor CC/CA de 2 kW para conexÃo de dois barramentos de uma microrrede, um CC em 311 V e outro CA em 220 Vrms. O conversor proposto à bidirecional e permite, quando necessÃrio, o fluxo de energia elÃtrica do barramento CA para o CC. O estudo realizado mostra, atravÃs de simulaÃÃes e de implementaÃÃo de protÃtipo em laboratÃrio, que com a aplicaÃÃo de uma estratÃgia de controle adequada à possÃvel controlar o sentido do fluxo de potÃncia do conversor, assim como modular apropriadamente a corrente que flui entre dois barramentos, o CC, alimentado por painÃis fotovoltaicos e por banco de baterias, e o barramento CA, do lado da rede elÃtrica. O protÃtipo desenvolvido apresentou rendimento de cerca de 91% e forneceu corrente elÃtrica de baixo conteÃdo harmÃnico (THDi menor que 5%).

The pursuit to combat climate change continues, identifying new methods and technologies for sustainable energy management. Automakers continue developing battery electric vehicles while researchers identify new applications and materials for solar photovoltaics. The continued advancement of technology creates new holes within literature, requiring investigation to understand the unknown. Photovoltaic vehicle integration gained popularity during the 1970s but did not commercialize due to technology, economics, and other factors. By 2021 the idea resurfaced, showcasing commercial and concept vehicles utilizing photovoltaics. The emergence of new transparent photovoltaics presents additional options for vehicle integration but lacks literature analyzing the energy output and economics. The theoretical analysis investigated transparent photovoltaic replacing a vehicle’s windows. The investigation found that transparent photovoltaic vehicle integration generates energy and financial savings. However, due to high system costs and location, the system does not provide a financial payback period like other photovoltaic arrays. Improving cost, location, and other financial parameters create more favorable circumstances for the photovoltaic system. Furthermore, transparent photovoltaics provide energy saving benefits and some return on investment compared to regular glass windows.

The deployment of distributed photovoltaic (PV) is accelerating worldwide. Understanding when and where PV systems will generate electricity is valuable as it affects the power balance in the grids. One way of obtaining this information is simulating the PV power production of systems detected in Remotely Sensed Data (RSD). The use of aerial imagery and machine learning models has proven effective for identifying solar energy facilities. In a Swedish research project, a Convolutional Neural Network (CNN) could identify 95% of all PV systems within a municipality. Furthermore, using Light Detection and Ranging (LiDAR) data, the orientation and area of detected PV systems can be estimated. Combining this information, with local weather and irradiance data, the historic PV power generation can be simulated. The purpose of this study is to adapt and validate a model for simulating historic decentralized PV electricity generation, based on an optimization tool developed by Becquerel Sweden, and further develop the model to simulate aggregated electricity generation on a municipality level where the individual orientation of each PV system is taken into account. The model has a temporal resolution of 1 hour and a spatial resolution of 2.5×2.5 km.  A regression analysis demonstrated that the simulated generation corresponds well to the measured generation of 7 reference systems, with coefficients of determination ranging from 0.69–0.84. However, the model tends to overestimate the production compared to the measured values, with a higher total simulated production and positive mean bias errors. The correlation of the measured and generated PV power was similar, when simulating using orientations provided by the reference facility owners and LiDAR approximated orientations. Generic module parameters and an average DC/AC ratio were derived in this study, enabling simulation on a municipal level. Due to available RSD, Knivsta Municipality was the object for this study. The aggregated PV electricity generation was simulated for 2022, using both an estimation of optimal conditions and an estimation of real conditions. This was compared to the assumption that all installed AC capacity in the municipality is fed to the grid. The results show that during the highest production hour, the electricity generation resulting from estimated optimal conditions, exceeds the total installed AC capacity, while the simulation using approximated real conditions never reach the total installed AC capacity. However, the average hourly production for both scenarios, never exceeds 45% of the total installed AC capacity.

Orientador: Onivaldo José Seraphim / Banca: Celso Luiz da Silva / Banca: Carlos Eduardo C. Nogueira / Banca: Samuael N. Melegari de Souza / Banca: Celso Eduardo Lins de Oliveira / Resumo: A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis começou a apresentar maior interesse a partir da crise do petróleo na década de 70. De lá pra cá, entre outros recursos energéticos renováveis, a utilização do potencial da energia solar e eólica tem crescido significativamente. A integração de sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração em que os problemas decorrentes da variabilidade na intensidade da energia eólica e solar, tornam-se possíveis de mitigação, seja pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. Com base neste contexto, este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho um sistema híbrido de energia eólico-fotovoltaico de pequeno porte, para a eletrificação de uma propriedade rural, avaliando-se o efeito das variáveis climáticas sobre a produção energética do sistema. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Energização Rural do Departamento de Engenharia Rural da UNESP-FCA. Para a realização do trabalho, foi instalado um sistema híbrido (solar + eólico), composto por um aerogerador e um painel fotovoltaico, complementado por uma bateria para armazenamento da energia elétrica gerada, controlador de carga e inversor de tensão. O sistema foi configurado para atender as cargas de uma pequena residência rural. Para avaliação das características do potencial da energia solar e eólica, utilizaram-se os dados de uma estação meteorológica instalada no local. Um sistema de aquisição de dados foi programado para coletar os parâmetros meteorológicos e elétricos do experimento a cada 10 segundos, apresentando a média dos valores coletados a cada 5 minutos. A coleta dos dados foi realizada durante um ano, diuturnamente, para avaliar a influência das horas...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electric energy generation from renewable sources, began to present larger interest in the petroleum crisis in 1970 decade. Since then, among other renewable energy resources, the use of the solar energy and wind energy potential have been growing significantly. The integration of wind and photovoltaic generation systems has been presenting as a generation form where the current problems of the variability in the wind and solar energy intensity, become possible of mitigation due to the complementation of both a sources, or for the larger stability given to the generation system. Based in this context, this work had the objective of evaluating a small wind-photovoltaic hybrid energy system for a rural electrification, with the evaluation of the climatic variables effect on the system energy production. The work was developed in the Laboratory of Rural Electrification of the UNESP-FCA Rural Engineering Department. For the accomplishment of the work, a small wind-photovoltaic hybrid system was installed, composed by an wind generator and a photovoltaic panel, complemented with a battery for the generated electric energy storage, a charge controller and an inverter. The system was configured for small rural residence load supply. For solar and wind energy potential characteristics evaluation, the data of a meteorological station installed in the place were used. A data acquisition system was programmed to collect the meteorological and electric parameters of the experiment every 10 seconds, calculating the average values collected every 5 minutes. The data collection was carried out during one year, daily, to evaluate the influence of the day hours and of the seasons changes on the hybrid system energy generation and its components. The collected data were integrated, and it was determined the values of the solar energy, wind energy, photovoltaic generation, wind generation and hybrid system...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

abstract: Photovoltaic (PV) power generation has the potential to cause a significant impact on power system reliability since its total installed capacity is projected to increase at a significant rate. PV generation can be described as an intermittent and variable resource because its production is influenced by ever-changing environmental conditions. The study in this dissertation focuses on the influence of PV generation on trans-mission system reliability. This is a concern because PV generation output is integrated into present power systems at various voltage levels and may significantly affect the power flow patterns. This dissertation applies a probabilistic power flow (PPF) algorithm to evaluate the influence of PV generation uncertainty on transmission system perfor-mance. A cumulant-based PPF algorithm suitable for large systems is used. Correlation among adjacent PV resources is considered. Three types of approximation expansions based on cumulants namely Gram-Charlier expansion, Edgeworth expansion and Cor-nish-Fisher expansion are compared, and their properties, advantages and deficiencies are discussed. Additionally, a novel probabilistic model of PV generation is developed to obtain the probability density function (PDF) of the PV generation production based on environmental conditions. Besides, this dissertation proposes a novel PPF algorithm considering the conven-tional generation dispatching operation to balance PV generation uncertainties. It is pru-dent to include generation dispatch in the PPF algorithm since the dispatching strategy compensates for PV generation injections and influences the uncertainty results. Fur-thermore, this dissertation also proposes a probabilistic optimal power dispatching strat-egy which considers uncertainty problems in the economic dispatch and optimizes the expected value of the total cost with the overload probability as a constraint. The proposed PPF algorithm with the three expansions is compared with Monte Carlo simulations (MCS) with results for a 2497-bus representation of the Arizona area of the Western Electricity Coordinating Council (WECC) system. The PDFs of the bus voltages, line flows and slack bus production are computed, and are used to identify the confidence interval, the over limit probability and the expected over limit time of the ob-jective variables. The proposed algorithm is of significant relevance to the operating and planning studies of the transmission systems with PV generation installed. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2012

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

Orientadora: Profa. Dra. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2017. / O uso da energia solar fotovoltaica tem aumentado significativamente nos últimos anos. Atualmente, uma das formas mais empregadas para o aproveitamento desta fonte de energia é a instalação de placas fotovoltaicas em telhados de instalações residenciais. No Brasil, especificamente, este tipo de instalação vem crescendo desde a implementação do sistema de compensação de créditos, em que os consumidores podem injetar o excedente de energia na rede elétrica e receber créditos por esta energia. Este sistema traria grande flexibilidade de controle para minimizar os impactos da conexão de GF à rede elétrica, se incentivasse também o uso de unidades de armazenamento local com capacidade compatível à potência do gerador. A conexão de Geração Fotovoltaica (GF) à rede elétrica em elevado nível causa diversos impactos ao sistema, deteriorando os indicadores de qualidade, dentre eles, a variação de tensão é um dos principais limitadores, decorrente da relação entre a injeção de potência e a tensão das barras. Neste contexto, as possíveis elevações de tensão devido à GF em dias ensolarados, cujo período de máxima geração coincide com período de carga moderada devem ser analisadas. Desta forma, neste trabalho é analisado o uso de baterias de grande porte conectadas à rede primária de distribuição com o objetivo de minimizar os impactos da elevada conexão de GF na tensão da rede, isto é, mantendo um perfil de tensão adequado durante a operação e minimizando variações de tensão de curta duração devido à passagem de nuvens. Os estudos são baseados em fluxo de potência série-temporal utilizando o software OpenDSS. Com a análise dos resultados é possível verificar a efetividade da instalação de baterias na rede primária de distribuição para manter os níveis adequados de tensão. Os resultados obtidos indicam possíveis soluções e podem nortear concessionárias e operadores do sistema no planejamento e otimização das redes de distribuição em um cenário futuro com alta penetração de geradores fotovoltaicos. / The use of photovoltaic solar energy has increased significantly in recent years. Currently, one of the most used forms for the use of this energy source is the installation of photovoltaic panels on residential roofs. In Brazil, specifically, this type of facility has been growing since the implementation of the credit compensation system, in which consumers can inject surplus energy into the grid and receive credits for this energy. This system would bring great flexibility to the grid control to minimize the impacts of Photovoltaic Generation (PG) in the electrical network, if it were also encouraged the use of local storage units with compatible capacity to the power of generator. The connection of PG to the grid at high level causes several impacts to the system, deteriorating the quality indicators, among them, the voltage variation is one of the main limiters, due to the relation between the injection of power and the voltage of the buses. In this context, possible stress elevations due to PG on sunny days, whose maximum generation period coincides with moderate load period; should be analyzed. Thus, in this work the use of large batteries connected to the primary distribution network is analyzed in order to minimize the impacts of the high PG connection on the mains voltage that is, maintaining a suitable voltage profile during the operation. The studies are based on serial-temporal power flow using OpenDSS software. With the analysis of the results it is possible to verify the effectiveness of the installation of batteries in the primary distribution network in order to maintain adequate voltage levels. The results indicate possible solutions and can guide concessionaires and system operators in the planning and optimization of distribution networks in a future scenario with high penetration of photovoltaic generators.

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2018-11-14T14:11:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T14:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Humanity goes through a period of great transformations. Anthropic activity, mainly in recent years, has been substantially modified the terrestrial environment. Practices which damage the Earth system, such as Greenhouse Gas (GHG) emissions, can compromise the terrestrial life. The utilization of non-renewable sources has promoted a significant increase in air pollutant emissions. It supposes that the population, now estimated at more than seven billion, is expected to reach around 10 billion people by 2050 and the global economy to triple in this period, conditions that will lead to large increases in global demand for energy. Due to this continuous and progressive increase in energy consumption, it will be necessary to generate more electricity. Therefore, there is a need of an intense analysis of the anthropic practiced activities. The hypothesis of this work is presented as the alteration of the Electric Matrix composition in order to mitigate the Greenhouse Gas emission. The present work has as objectives to study the projection of GHG emission in the Brazilian Electrical Matrix by the year 2050 using the "Calculadora Brasil 2050" application, to perform a case study of the alteration in the Electric Matrix composition of energy consumed by Instituto Federal de São Paulo, Presidente Epitácio Campus, through a photovoltaic micro power plant and the an energy efficiency program, and finally, to study the global Electrical Matrix composition and its implications on environmental issues through qualitative and quantitative documentary research of applied nature. The Brazilian Electrical Matrix is expected to have an increment in the use of photovoltaic solar energy and in energy efficiency to maintain GHG emissions in the year of 2050 at the same current levels. There was an 8.30% reduction in the consumption of the Electrical Energy (EE) acquired from the distribution network with the installation of the photovoltaic micro power plant, and it occurred a reduction of 51% in the EE consumption for lighting with the implemented energy efficiency program. The institution stopped using 1,386.78 KWh per month from non-renewable sources, which is equivalent to a reduction of 31.8%, proving the alteration in the Electric Matrix consumed by the campus. In the world, countries have a distinct relation between the use of renewable and non-renewable sources for EE generation, implicating in a possibility of classification of these countries in relation to environmental issues by the Environmental Contribution Rate (ECR). The Environmental Balance Time (EBaT) of photovoltaic panels is related to the ECR and the Energy Pay Back Time (EPBT) of the system. / A humanidade passa por um período de grandes transformações. A atividade antrópica, principalmente nos últimos anos, tem modificado substancialmente o ambiente terrestre. Práticas que lesionam o sistema do planeta Terra, como as emissões de gases de efeito estufa, podem comprometer a vida terrestre. A utilização de fontes não renováveis promoveu um acréscimo significativo nas emissões de poluentes atmosféricos. Supõe-se que a população, hoje estimada em mais de sete bilhões, chegue ao redor de dez bilhões de indivíduos em 2050 e que a economia global triplique neste período, condições que levarão a grandes aumentos na demanda global por energia. Devido a este aumento contínuo e progressivo do consumo de energia, será necessário gerar mais eletricidade. Portanto, há a necessidade de uma profunda análise das atividades antrópicas praticadas. A hipótese deste trabalho apresenta-se como a alteração da composição da Matriz Elétrica a fim de mitigar a emissão de gases de efeito estufa. O presente trabalho tem como objetivos estudar a projeção da emissão de GEE na Matriz Elétrica brasileira até o ano de 2050 utilizando o aplicativo “Calculadora Brasil 2050”, realizar um estudo de caso da alteração da composição da Matriz Elétrica da energia consumida pelo Instituto Federal de São Paulo Câmpus Presidente Epitácio por meio de uma micro usina fotovoltaica e de um programa de eficiência energética e, finalmente, estudar a composição da Matriz Elétrica mundial e suas implicações nas questões ambientais por meio de uma pesquisa documental quali quantitativa e de natureza aplicada. A Matriz Elétrica brasileira deverá ter um incremento na utilização da energia solar fotovoltaica e em eficiência energética para manter as emissões de GEE no ano de 2050 nos mesmos níveis atuais. Com a instalação da micro usina fotovoltaica ocorreu uma redução 8,30% no consumo de Energia Elétrica (EE) adquirida da rede de distribuição e com o programa de eficiência energética implantado, ocorreu uma redução de 51% do consumo de EE para a iluminação. A instituição deixou de utilizar, mensalmente, 1.386,78 KWh provenientes de fontes não renováveis, o que equivale a uma redução de 31,8%, comprovando a alteração da Matriz Elétrica consumida pelo câmpus. No mundo, os países possuem uma relação distinta entre a utilização de fontes renováveis e não renováveis para a geração de EE, implicando em uma possibilidade de classificação destes países em relação às questões ambientais pela “Environmental Contribution Tax” (ECR). O “Environmental Balance Time” (EBaT) dos painéis fotovoltaicos está relacionado com o ECR e com o “Energy Pay Back Time” (EPBT) do sistema.

As instalações de geradores distribuídos têm sido impulsionadas pela necessidade da diversificação da matriz energética nos países, por fatores ambientais e por revelar benefícios aos sistemas elétricos. No Brasil, estas conexões têm apresentado um crescimento bastante significativo nos últimos anos, devido às novas regulamentações estabelecidas pela ANEEL. Entretanto, alterações no sistema elétrico em grandes escalas acarretam consequências à operação segura, confiável e de qualidade do mesmo. Neste contexto, ainda há poucos trabalhos que analisam tais problemas em sistemas reticulados de distribuição de energia elétrica e, com base nisso, o presente trabalho visa avaliar os impactos que elevados níveis de geração fotovoltaica podem acarretar aos níveis de tensões nodais, às perdas técnicas e também à proteção destes sistemas, adotando como referência uma rede reticulada real de 81 barras e a rede do IEEE 390 barras. Uma vez que tais condições são avaliadas têm-se as análises de adição de funções de proteção (direcional de potência, direcional de sobrecorrente, subtensão e desbalanço de tensão) a fim de buscar alternativas para que os protetores de rede não se sensibilizem para fluxos reversos de potência provenientes dos geradores distribuídos e, assim, estes se limitem a atuarem para distúrbios no lado de média tensão. Para tanto, as simulações foram realizadas no programa OpenDSS e os resultados mostraram que a função de desbalanço de tensão é a que se apresenta com maior potencial para ser aplicada na prática, uma vez que foi possível minimizar o número de atuações dos protetores de rede devido aos geradores distribuídos. / The installation of distributed generators have been boosted by the need to diversify the energy matrix in the countries, by environmental issues and by revealing benefits to the electrical systems. In Brazil, these connections have shown a very significant growth in the last years, due to the new regulations established by the National Agency of Electric Energy. However, large-scale changes in the electrical system lead to consequences for its safe, reliable and well-qualified operation. In this context, there are still few studies that analyze such problems in low-voltage secondary distribution networks, and based on this, the present work aims to analyze the performance of these systems based an actual Brazilian 81-nodes low-voltage secondary network and on the IEEE 390-nodes system. The objective is to evaluate the impacts of high levels of distributed generation on the power quality and protection of the grid. Once such conditions are evaluated, some protection functions are considered (directional power, directional overcurrent, undervoltage and voltage unbalance) with the purpose of finding alternatives so that the network protectors are not sensitized to reverse power flows from the distributed generators and, thus, they only trip for disturbances an the medium voltage side. Therefore, the simulations were performed in the OpenDSS software and the results showed that the voltage unbalance protection function was the one with the highest potential to be applied in practice, since it was possible to minimize the reverse power flow due to distributed generators.