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Modelagem e simulação do sistema de controle de uma microrrede de corrente alternada integrando sistemas fotovoltaicos e armazenamento de energia
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/893512
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Melo, Fernando Cardoso | - |
| Autor(es): dc.creator | Victorio, Marcos Paulo Caballero | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-10-23T15:50:49Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-10-23T15:50:49Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-06-24 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-06-24 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-06-24 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-06-29 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48386 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/893512 | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2023. | - |
| Descrição: dc.description | Na última década, entre 2012 e 2022, o Brasil, seguindo a tendência mundial de transição energética e redução de emissão de gases causadores do efeito estufa, aumentou significativamente sua capacidade instalada de energia eólica e solar. Além disso, regulamentações recentes representaram grandes avanços para o setor elétrico, como a Lei nº 14.300/2022, que instituiu o marco legal da micro e minigeração distribuída, a Portaria nº 140/2022, do INMETRO, que permitiu o uso de inversores híbridos de até 75kW, e o projeto piloto lançado pela COPEL, em 2020, para compra de energia de produtores independentes, que devem constituir microrredes. Com a evolução de regulamentos e tecnologias, espera-se que o uso de microrredes se torne cada vez mais comum e acessível no Brasil. Por isso, neste trabalho foi realizado o estudo dos componentes e controles necessários ao correto funcionamento de uma microrrede, capaz de operar conectada à rede ou ilhada, bem como a modelagem de uma microrrede trifásica a quatro fios. Para validar o estudo e a modelagem, a microrrede foi implementada na plataforma Simulink®, do Matlab®, sendo composta por sistemas fotovoltaicos de dois estágios e baterias. No estágio CC-CC, foi utilizado um conversor Boost com o algoritmo MPPT da Condutância Incremental. No estágio CC-CA, utilizou-se inversor NPC de três níveis com modulação Space Vector. Para controlar a potência dos bancos de baterias, foi utilizado um conversor Buck-Boost bidirecional. Além dos controles de tensão e corrente dos inversores, também foram implementados os seguintes controles: desbalanço da tensão do barramento CC, desequilíbrio da tensão CA, detecção de ilhamento, sincronismo para reconexão, transição suave no ilhamento, controles secundários de tensão, frequência e potência ativa, e gerenciamento de energia. Por fim, as simulações computacionais validaram as modelagens realizadas, já que a microrrede apresentou correto funcionamento em ambos os modos de operação, conectado à rede e ilhado, com transições suaves e atendendo aos requisitos de qualidade da energia de nível de tensão, de desequilíbrio de tensão, de frequência e de distorções harmônicas totais de corrente e tensão. Tais resultados comprovam que a microrrede modelada apresenta grande potencial de aplicação em sistemas de geração distribuída. | - |
| Descrição: dc.description | In the last decade, between 2012 and 2022, Brazil, following the global trend of energy transition and reduction of greenhouse gas emissions, significantly increased its installed capacity of wind and solar energy. Additionally, recent regulations have represented major advancements for the electricity sector, such as Law No. 14,300/2022, which established the legal framework for micro and mini distributed generation, Ordinance No. 140/2022 from INMETRO, which allowed the use of hybrid inverters up to 75kW, and the pilot project launched by COPEL in 2020 for the purchase of energy from independent producers, who are expected to establish microgrids. With the evolution of regulations and technologies, the use of microgrids is expected to become increasingly common and accessible in Brazil. Therefore, this work conducted a study on the components and controls necessary for the proper operation of a microgrid, capable of operating connected to or disconnected from the grid, as well as the modeling of a four-wire, three-phase microgrid. To validate the study and the modeling, the microgrid was implemented using the Simulink® platform of Matlab®, composed of two-stage photovoltaic systems and batteries. In the DC-DC stage, a Boost converter with Incremental Conductance MPPT algorithm was used. In the DC-AC stage, a three-level NPC inverter with Space Vector modulation was used. To control the power of the battery banks, a bidirectional Buck-Boost converter was used. In addition to voltage and current controls of the inverters, the following controls were also implemented: DC bus voltage imbalance, AC voltage imbalance, islanding detection, synchronization for reconnection, smooth transition during islanding, secondary controls for voltage, frequency, and active power, and energy management. Finally, computer simulations validated the performed modeling, as the microgrid exhibited proper operation in both grid-connected and islanded modes, with smooth transitions and meeting the quality requirements for voltage level, voltage imbalance, frequency, and total harmonic distortion of current and voltage. These results demonstrate that the modeled microgrid presents great potential for application in distributed generation systems. | - |
| Descrição: dc.description | Faculdade de Tecnologia (FT) | - |
| Descrição: dc.description | Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE) | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Direitos: dc.rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Microrredes | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Inversores híbridos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Modelagem | - |
| Título: dc.title | Modelagem e simulação do sistema de controle de uma microrrede de corrente alternada integrando sistemas fotovoltaicos e armazenamento de energia | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB | |
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