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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2015.tde-05082015-105752
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Petean
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Vieira Júnior, José Carlos de Melo (Presidente)
Kopcak, Igor
Oleskovicz, Mário
Ramos, Rodrigo Andrade
Tofoli, Fernando Lessa
Título em português
Metodologia para avaliação da influência de geradores distribuídos nos níveis de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia
Palavras-chave em português
Curto-circuito
Distribuição de energia elétrica
Geração distribuída
Inversor de frequência
Resumo em português
A instalação de geração distribuída nas redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica tem apresentado significativo crescimento em âmbito mundial, impulsionada pelos benefícios que pode proporcionar aos sistemas elétricos, pela necessidade de diversificação da matriz energética dos países, pela desregulamentação do setor de energia elétrica em diversos países e pela necessidade de gerar energia elétrica de forma sustentável. No entanto, para que os geradores distribuídos possam de fato beneficiar a operação das redes elétricas, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, destaca-se a elevação do nível de curto-circuito da rede, pois correntes de curto-circuito com valores elevados podem causar violação das capacidades dos equipamentos em suportar os esforços térmicos e dinâmicos e também provocar a perda da coordenação entre os dispositivos de proteção contra sobrecorrente. Neste contexto, este trabalho analisa a influência de geradores distribuídos baseados em inversores na corrente de curto-circuito trifásica em um sistema de distribuição de energia, e sobretudo, comprova que sua contribuição no valor da corrente de falta não supera o dobro de sua corrente nominal. Além disso, com base nesta comprovação, apresenta duas estratégias para inserção desse tipo de gerador nos cálculos de curto-circuito de um sistema de distribuição de energia elétrica. As duas estratégias apresentam resultados satisfatórios, utilizam conceitos básicos de circuitos elétricos, independem de dados minuciosos dos inversores e são validadas através de aplicações numéricas com resultados confrontados aos obtidos das simulações.
Título em inglês
Methodology for assessment of distributed generators Influence on short circuit levels of power distribution systems
Palavras-chave em inglês
Distributed generation
Frequency inverter
Power distribution
Short circuit
Resumo em inglês
The installation of distributed generation in distribution and subtransmission systems has shown significant growth worldwide, driven by the benefits it can provide to electrical systems, the need to diversify the energy sources, deregulation of the electricity industry in several countries and the need to generate electricity in a sustainable manner. However, in order to evaluate if distributed generators benefit the operation of power networks, their technical impacts should be carefully studied, especially in distribution networks, which were originally designed to operate with unidirectional power flow. Among the aforementioned impacts, there is the increase of the short circuit level in the distribution network, since high short-circuit currents may exceed the capabilities of equipment to support the dynamic and thermal stresses and also cause loss of coordination between the overcurrent protection devices. Within this context, this thesis analyzes the influence of inverter based distributed generators on three-phase short circuit currents in a power distribution systems. Especially it confirms that the contribution to the fault current does not exceed twice its rated value. Furthermore, based on this issue, this work presents two strategies for the inclusion of this type of generator in short circuit calculations. Both strategies presented satisfactory results, use basic concepts of electrical circuits, they do not depend on detailed data from the inverters and the results are validated by using simulation results.
 
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Daniel.pdf (4.69 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-11
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • PETEAN, D., Vieira, J.C.M., and MACHADO, R. Q. Influence of Inverter-Based Distributed Generator Interface Control on the Performance of Power Distribution Systems. In 2010 IREP Symposium- Bulk Power System Dynamics and Control VIII (IREP), Búzios, 2010. Proceedings of 2010 IREP Symposium- Bulk Power System Dynamics and Control VIII (IREP)., 2010.
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