CARNEIRO, A. V. Projeto, desenvolvimento e implementação de microrrede em campus universitário com tecnologia solar fotovoltaica e de armazenamento. 2017. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-20T11:57:23Z
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Previous issue date: 2017-07-19 / Distributed Generation is a growing reality. It is defined as a source of electrical energy
connected to the distribution network and it might be together with the network or at the point
of consumption. Some of the main motivations for their growth are: savings in investments in
construction of energy transmission lines; energy matrix diversification; The establishment of a
potentially more sustainable energy matrix; losses in energy transmission systems mitigation;
stability of the electric power service optimal use; available energy resources . In the concept
of distributed generation the microgrids present as a group of manageable distributed energy
resources with clearly defined limits, capable of servicing loads and can operate connected or
disconnected of utility grid.
This work presents the design and implementation of the structure of a microgrid connected in
low voltage (220V / 60 Hz) and installed in the Intelligent Electrical Networks laboratory, in the
Department of Electrical Engineering, of the Technology Center of the Federal University of
Ceará (UFC). Incorporating solar photovoltaic sources, energy storage by batteries and singlephase
and three-phase loads, the microgrid is designed to provide a research, development
and teaching environment and as such offers operational flexibility. The energy source of
solar-electric conversion is composed of three single-phase 2 kWp photovoltaic systems, using
electronic converters from different manufacturers. System 1 uses 4 batteries 200Ah, a battery
inverter (network creator), a photovoltaic inverter (network supplier) and a single-phase load
bank, being able to operate connected disconnected from the university campus network. System
2 uses an inverter with two strings of photovoltaic modules, allowing the inclusion and withdrawal
of power energy operations, as well as allowing the recombination of photovoltaic modules
(parallel-series). System 3 allows to select the phase in which it is desired to inject the generated
power, allowing power injection in unbalanced operation. The microgrid was implemented in a
way that allows local control and provides the necessary channels for the development of remote
supervision and control. For this it was used a controller that embarks communication protocol
industrially and is established in the market. Tests were performed considering different operating
scenarios, which testified the functionalities of the microgrid, which favors the environment
for the development and testing of solutions in the midst of the emerging growth trend of the
micro-grid market in the world / A Geração Distribuída é uma crescente realidade. É definida como fonte de energia elétrica
conectada à rede de distribuição ou ao próprio ponto de consumo. Algumas das principais
motivações para seu crescimento são: economia com investimentos em construção de linhas de
transmissão de energia; diversificação da matriz energética; efetivação de uma matriz energética
potencialmente mais sustentável; mitigação das perdas nos sistemas de transmissão de energia;
melhoria da estabilidade do serviço de energia elétrica; aproveitamento dos recursos energéticos
disponíveis. No conceito de geração distribuída as microrredes apresentam-se como um grupo
de recursos energéticos distribuídos gerenciáveis, com limites definidos, capaz de atender cargas,
operando conectada ou isolada da rede elétrica principal.
Este trabalho apresenta o projeto e implementação da estrutura de uma microrrede conectada
em baixa tensão (220V/60 Hz) e instalada no laboratório de Redes Elétricas Inteligentes, no
Departamento de Engenharia Elétrica, do Centro de Tecnologia da Universidade Federal do
Ceará (UFC). Incorporando fontes solar fotovoltaicas, armazenamento de energia por baterias
e cargas monofásicas e trifásicas, a microrrede foi concebida para proporcionar um ambiente
de pesquisa, desenvolvimento e ensino oferecendo flexibilidade operativa. A fonte energética
de conversão solar-elétrica é composta, de três sistemas fotovoltaicos monofásicos de 2 kWp,
usando conversores eletrônicos de diferentes fabricantes. O sistema 1 faz uso de 4 baterias de
200Ah cada, um inversor de bateria (formador de rede), um inversor fotovoltaico (supridor de
rede) e um banco de cargas monofásico, sendo capaz de operar conectado e desconectado da
rede elétrica do campus. O sistema 2 utiliza um inversor com duas filas de módulos fotovoltaicos
possibilitando operações de inclusão e retirada de potência, além de permitir recombinação
de módulos (série-paralelo). O sistema 3 permite selecionar a fase em que se deseja injetar a
potência gerada, possibilitando a operação desequilibrada de injeção de potência. A microrrede
foi implementada de forma a permitir comando local além de disponibilizar os canais necessários
para o desenvolvimento da supervisão e controle remotos. Para isso fez-se uso de um controlador
que embarca protocolo de comunicação industrialmente estabelecido no mercado. Testes foram
realizados considerando diferentes cenários de operação, que comprovaram as funcionalidades
da microrrede, o que favorece ambiência para desenvolvimento e teste de soluções em meio à
tendência de crescimento emergente do mercado de microrredes no mundo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/27254 |
| Date | 19 July 2017 |
| Creators | Carneiro, Aluísio Vieira |
| Contributors | Sgrò, Domenico, Leão, Ruth Pastora Saraiva |
| 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 UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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