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Previous issue date: 2013-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A penetração de parques eólicos nos sistemas elétricos de potência tem apresentado
um grande crescimento no Brasil e no mundo devido à disponibilidade da matéria prima, os
ventos, e à necessidade de reformulação das matrizes energéticas a fim de reduzir os impactos
ambientais decorrentes da geração de energia elétrica. Porém, as usinas eólicas apresentam
variações nos despachos de potência devido à variabilidade de velocidade dos ventos. Estas
variações causam impactos no sistema, podendo afetar a confiabilidade e a estabilidade de
tensão. Além disto, a operação de determinados tipos de aerogeradores requer suporte
adicional de potência reativa.
Uma opção para aumentar as margens operativas e acomodar as intermitências de
regime dos ventos em sistemas elétricos de potência consiste na utilização de compensadores
estáticos de reativos (CER) junto às usinas eólicas. Estes equipamentos FACTS (Flexible AC
Transmission Systems) provêm suporte de potência reativa variável e de rápido controle, de
acordo com os requisitos operacionais dos aerogeradores.
Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma metodologia para ajuste ótimo dos
parâmetros do CER visando dar suporte de potência reativa para a operação de usinas eólicas
em sistemas elétricos de potência. Para representar as intermitências no despacho de potência
dos aerogeradores, a metodologia proposta considera diferentes cenários de vento. O
problema é modelado através de fluxo de potência ótimo (FPO), associado à técnica de
decomposição matemática de Benders. Os parâmetros de ajuste do CER são a tensão de
referência e o coeficiente de inclinação da curva característica deste equipamento em regime
permanente. Destaca-se que o ajuste ótimo deste coeficiente é inédito na literatura
especializada. Testes com sistemas do IEEE são realizados para validar a metodologia
proposta. / The penetration of wind farms in power systems has shown tremendous growth in
Brazil and in the world due to the availability of the raw material, the wind, and the need to
redefine the energy mix to reduce the environmental impacts from the electrical energy
generation. However, the wind farms have variable outputs due to the variation of wind
speeds. These outputs impact the power system and can affect the reliability and the voltage
stability. Besides, the operation of some aerogenerators requires additional support of reactive
power.
An option for handling this feature and increasing the operative margins of power
systems is the use of static VAr compensators (SVC) together with the wind farms. These
FACTS devices (Flexible AC Transmission Systems) provide a variable reactive power
support, with a fast control according to the operational requirements of the aerogenerators.
In this sense, this work presents a methodology for the optimal adjustment of the SVC
parameters to give reactive power support for wind farms operating in power systems. The
proposed methodology considers different wind scenarios to represent the variations of the
wind farms outputs. The problem is modeled through an optimal power flow (OPF) and the
Benders decomposition technique. The SVC parameters for adjustment are its reference
voltage and the coefficient of its characteristic curve in stable state. It can be highlighted that
the adjustment of this coefficient is innovative for the literature. Tests with systems of the
IEEE are performed to validate the proposed methodology.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/1163 |
| Date | 27 February 2013 |
| Creators | Bento, José Antônio Chiabai |
| Contributors | Oliveira, Leonardo Willer de, Oliveira, Edimar José de, Manso, Luiz Antônio da Fonseca, Marcato, André Luís Marques |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, UFJF, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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