Simulação de uma microrrede AC com controle centralizado

Abstract

O aumento da a geração vem distribuída sendo impulsionada pelo crescimento na adoção de fontes renováveis ??para gerar energia elétrica. Como estes geradores voluntários de uma adequação para poderem utilizar a rede de distribuição, cada gerador distribuído deve operar com um inversor de modo a compatibilizar a energia entregue à rede de distribuição. Assim, o aumento no número de inversores conectados à rede de distribuição permite que surjam novas formas de utilizar a rede de distribuição de modo a fornecer energia elétrica aos consumidores de forma ininterrupta. Uma das tecnologias que vem sendo projetada para garantir esse e outros ganhos, são as microrredes. Este trabalho apresentará uma integração de técnicas de controle para operar uma microrrede, será apresentado o desenvolvimento de uma estratégia de controle de dinâmicas rápidas, isto é, controle de corrente e tensão que poderá ser utilizado como controle de nível 1 num contexto onde controle hierárquico é utilizado para operar um microrrede. Além disso, foi desenvolvido o hardware e firmware de um inversor modular com capacidade de comunicação via protocolo CAN que possibilita a utilização do mesmo por grupos de pesquisa para verificar resultados experimentalmente. Neste trabalho, obtém-se que, a aplicação das técnicas de controle apresentadas permite a operação de um microrrede de modo a fornecer energia elétrica de forma ininterrupta aos consumidores quando a rede de distribuição apresenta falha. Além disso, foi recuperada a capacidade do inversor desenvolvido em entregar energia em corrente alternada para uma carga e também a capacidade deste de se comunicar com outros inversores.

Abstract:The increase in distributed generation has been driven by the growth in the adoption of renewable sources to generate electrical energy. As these generators require adaptation to be able to use the distribution network, each distributed generator must operate with an inverter in order to make the energy delivered to the distribution network compatible. Thus, the increase in the number of inverters connected to the distribution network allows new ways to use the distribution network toprovide electricity to consumers uninterruptedly. One of the technologies being developed to ensure this and other gains is microgrids. This work will present an integration of control techniques to operate a microgrid, the development of a fast dynamics control strategy will be presented, that is, current and voltage control that can be used as level 1 control in a context where hierarchical control is used to operate a microgrid. Furthermore, the hardware and firmware of a modular inverter with communication capability via the CAN protocol was developed, enabling its use by research groups to verify experimental results. In this work, it was found that the application of the control techniques presented allows the operation of a microgrid in order to deliver electrical energy uninterruptedly to consumers when the distribution network fails. Furthermore, the capacity of the developed inverter to deliver alternating current energy to a load and also its ability to communicate with other inverters was verified.