Impactos da conexão de geração distribuída baseada em conversores eletrônicos em situações de curto-circuito

Abstract

O aumento da demanda e a necessidade de reestruturação dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica têm impulsionado, no mundo todo, o desenvolvimento da chamada geração distribuída. Mas como as redes de distribuição convencionais foram projetadas para operar com fluxo de potência unidirecional, a conexão de geração distribuída nas redes de distribuição necessita ser acompanhada de uma série de estudos que avaliem os possíveis impactos na operação e na proteção dos sistemas envolvidos. Em especial, as tecnologias de geração distribuída baseadas em conversores eletrônicos necessitam de estudos mais aprofundados. Esse trabalho busca analisar os impactos que a conexão de geradores distribuídos baseados em conversores eletrônicos pode provocar nas redes em situações de curto-circuito, o que compreende um dos fatores que mais preocupa pesquisadores e operadores de sistemas atualmente. É feita uma pesquisa bibliográfica sobre o tema e através de simulações no software MATLAB/Simulink são realizados testes de curto-circuito em um modelo de sistema de distribuição baseado no benchmark do CIGRÉ. São feitas simulações de faltas trifásicas e monofásicas em pontos diferentes do sistema. Os dados e formas de onda obtidos são apresentados a fim de se analisar o comportamento e a contribuição de falta dos geradores distribuídos para o sistema.

The increase in demand and the need to restructure the transmission and distribution systems of electricity has driven the development of the so-called distributed generation worldwide. But as conventional distribution networks were designed to operate with unidirectional power flow, the connection of distributed generation in distribution networks needs to be accompanied by a series of studies that evaluate the possible impacts on the operation and protection of the systems involved. In particular, inverter-based distributed generation technologies need further studies. This work seeks to analyze the impacts that the connection of distributed generators based on electronic converters can cause in networks in short-circuit situations, which comprises one of the factors that most worries researchers and system operators nowadays. A bibliographic research is carried out on the subject and, through simulations in the MATLAB/Simulink software, short-circuit tests are carried out in a distribution system model based on the CIGRÉ benchmark. Simulations of three-phase and single-phase faults are performed at different points in the system. The data and waveforms obtained are presented in order to analyze the behavior and fault contribution of the distributed generators to the system.