Avaliação de requisitos para proteção e conexão de microrredes em sistemas ativos de distribuição de energia elétrica

Abstract

Resumo: Na presente pesquisa buscou-se apresentar as microrredes destacando características como fontes de geração, dispositivos de armazenamento de energia e funcionamento da proteção. Realizou-se uma pesquisa de artigos relevantes publicados na área dando enfoque às questões importantes como comportamento das grandezas elétricas na presença de microrredes e estudos de proteção importantes. Analisou-se normas de relevância nacional e internacional e levantou-se as principais proteções exigidas. Definiu-se diferentes cenários para realização de simulações que permitissem a avaliação do comportamento do sistema de proteção diante de aplicação de curtos-circuitos. Realizou-se uma comparação dos resultados obtidos através das estratégias de controle por tensão e controle por corrente comumente utilizadas nos inversores. No controle por tensão a corrente de curto-circuito máxima não é limitada por um conversor, enquanto no controle por corrente a corrente de curto-circuito é limitada tendo um valor mais próximo do real. Verificou-se que as sobrecorrentes geradas pela microrrede contribuem para a corrente de curto-circuito do sistema. Observou-se que na estratégia de controle por corrente ocorreu um atraso na atuação da proteção quando comparado à estratégia de controle por tensão influenciando no sistema de proteção.

Abstract: In this research, we sought present microgrids, highlighting characteristics such as generation sources, energy storage devices and operating modes isolated and connected to the conventional network. A survey of relevant articles published in the area was carried out, focusing on important issues such as the behavior of electrical quantities in the presence of microgrids and important protection studies. Relevant energy concessionaire standards were analyzed, and the main protections required were raised. Different scenarios were defined for carrying out simulations that would allow the evaluation of the behavior of the protection system when applying short circuits. A comparison of the results obtained through the voltage control strategies with current control used in inverters was carried out. In voltage control the maximum short-circuit current is not limited by a converter, while in current control the shortcircuit current is limited having a value closer to the real one. It was found that the overcurrent generated by the microgrid contribute to the short-circuit current of the system. It was observed that in the current control strategy there was a delay in the protection performance when compared to the voltage control strategy influencing the protection system.