Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Orientador: Flavio Alessandro Serrão Gonçalves / Coorientador: Helmo Kelis Morales Paredes / Banca: Fernando Pinhabel Marafao / Banca: Juan Carlos Cebrian Amasifen / Resumo: Este trabalho realiza uma análise dos principais temas sobre qualidade de energia de usinas eólicas através de uma revisão bibliográfica das principais normas nacionais e internacionais, dando ênfase aos Procedimentos de Rede do ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico). São avaliados os aspectos técnicos relativos à conexão elétrica de uma usina eólica ao Sistema Interligado Nacional brasileiro (SIN), propondo uma sequência de análises para integrar uma metodologia de verificação do cumprimento de novos requisitos do Submódulo 3.6 dos Procedimentos de Rede utilizando os pacotes de softwares de análise de rede do CEPEL (ANAREDE, ANATEM e HarmZs). Foram revisadas, nesta nova versão publicada em dezembro de 2016, as exigências relativas à capacidade de potência reativa, controle de tensão, impacto na qualidade de energia e funcionamento durante distúrbios de tensão e frequência (Fault Ride Through, Inércia Sintética e controle P(f)). Para cada um dos requisitos são apresentados exemplos de aplicação da metodologia proposta através de estudos de caso, considerando um aerogerador do tipo Full-Converter e através dos resultados destes estudos demonstra-se que a metodologia proposta permite a verificação dos principais requisitos dos Procedimentos de Rede na fase de planejamento da usina eólica, dando previsibilidade e segurança tanto para o desenvolvedor do projeto, quanto ao ONS. O conjunto das orientações e procedimentos propostos, pela primeira vez apresentado de forma integr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents an assessment of the main topics related to power quality on wind power plants through a bibliographical review of the main national and international standards, with emphasis on the Procedimentos de Rede from ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) . The technical aspects related to a wind farm grid connection to the Brazilian National Interconnected System (Sistema Interligado Nacional - SIN) are evaluated, proposing a sequence of analyses to integrate a methodology in order to verify the compliance with the new requirements from the Sub-module3.6 of the Procedimentos de Rede using the grid analysis software packages from CEPEL (ANAREDE, ANATEM and HarmZs). The requirements for reactive power capability, voltage control, power quality impact and operation during voltage and frequency disturbances (Fault Ride Through, Systhetic Inertia, and P(f) control) were reviewed in this new version published in December 2016. Examples for the application of the methodology proposed are presented for each of the requirements through case studies considering a Full-Converter type wind turbine and through the results of these studies it is demonstrated that the proposed methodology allows the verification of the main requirements of the Procedimentos de Rede in the planning phase of the wind farm, giving predictability and safety for both the project developer and ONS. The set of proposed guidelines and procedures, for the first time entirely presented in a single t... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Ingeniero Civil Eléctrico / A nivel mundial existe un creciente aumento en la penetración de energías renovables no convencionales, específicamente la energía eólica que representa un 50,9% de la energía producida por este tipo de fuentes a nivel mundial. El caso de Chile no es la excepción debido a que hasta marzo del 2015 la energía eólica representaba un 39,8%(892 MW) de la capacidad instalada de energía renovable no convencional, siendo esta la de mayor participación de este tipo de energía. Debido a lo anterior, y al impacto que generan este tipo de parques tanto en la operación como en el comportamiento dinámico del sistema, cobra importancia los estudios dinámicos que modelen de forma correcta el comportamiento de los parques eólicos. Para poder realizar esto se utilizó un sistema pequeño de 9 barras (IEEE 9 Bus System), al que se le agregó un parque eólico de 100 MW con capacidad para aportar al control primario de frecuencia. El método utilizado para que el parque pudiese aportar al control de la frecuencia consiste en la operación deload de la turbina en conjunto con un control droop . Este último modifica la consigna de potencia entregada al conversor de forma proporcional a las variaciones de la frecuencia, mientras que la operación deload implica la conservación de un margen de reserva de potencia para las distintas turbinas. El estudio dinámico es realizado mediante el software Digsilent en el cual se simulan distintos niveles de agregación de las turbinas del parque eólico de manera de observar tanto el comportamiento dinámico del sistema, como el tiempo que le toma al software simular los distintos casos. Los resultados obtenidos muestran que al simular un mayor número de turbinas en el parque existe un fuerte aumento del tiempo de simulación. El caso donde se simulan la totalidad de las turbinas del parque de forma separada, es 27 veces más lento que el caso en que se simula el parque como una sola gran turbina. Por otro lado, al simular un mayor número de turbinas se observan fenómenos como la desconexión de turbinas que no son capaces de entregar la potencia requerida por el controlador para el aporte a la regulación de la frecuencia. Esto conlleva a que exista una diferencia en el comportamiento de la frecuencia ante los distintos casos y por ende, exista un compromiso entre el tiempo de simulación y la precisión de la simulación.

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La presente tesis se orienta a la producción limpia de H<SUB>2</SUB> a partir de sistemas de conversión de energía solar y eólica. Se analizan configuraciones de SGRHs (Sistemas de Generación Renovable de Hidrogéno), autónomas y asistidas por red, cuyo objetivo principal es el suministro adecuado de potencia al electrolizador. El modelado, análisis de la dinámica y diseño de control se efectúa aplicando conceptos de sistemas dinámicos híbridos. Para describir apropiadamente la interacción entre variables continuas y discretas típica de tales sistemas se emplea como herramienta matemática el autómata híbrido.