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Título: Regulador suplementar para o controle auxiliar de frequência em microrredes ilhadas
Título(s) alternativo(s): Supplementary regulator for frequency auxiliary control in islanded microgrids
Autor(es): Bastiani, Bruno Augusto
Orientador(es): Oliveira, Ricardo Vasques de
Palavras-chave: Redes elétricas
Sistemas de energia elétrica - Controle
Energia eólica
Electric networks
Electric power systems - Control
Wind power
Data do documento: 8-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: BASTIANI, Bruno Augusto. Regulador suplementar para o controle auxiliar de frequência em microrredes ilhadas. 2016. 83 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.
Resumo: As microrredes ilhadas ou isoladas geograficamente, com inserção de geração eólica e solar, geralmente apresentam um baixo momento de inércia equivalente associado aos geradores síncronos distribuídos. Devido a essa baixa inércia equivalente, as variações típicas de carga na microrrede geralmente resultam em grandes variações de frequência. Nesse caso, o grande desafio operacional é manter a frequência da microrrede dentro de limites permitidos, evitando, assim, a atuação do sistema de proteção e o consequente desligamento da microrrede. Nesse contexto, o presente trabalho propõe um controle suplementar de frequência para auxiliar o controle de frequência em microrredes ilhadas ou isoladas com baixa inércia equivalente. O controle proposto explora o fato de que a potência consumida pelas cargas elétricas típicas varia em função da variação da magnitude da tensão aplicada sobre elas. A malha de controle suplementar proposta, adicionada na referência do regulador de tensão do gerador síncrono, varia de forma limitada a referência de tensão do gerador síncrono, de modo a alterar a magnitude da tensão aplicada sobre as cargas do sistema. A estrutura do controle proposta é relativamente simples e o controlador projetado se mostrou efetivo no controle auxiliar da frequência, reduzindo de forma significativa a magnitude dos desvios de frequência e o tempo de restabelecimento da frequência.
Abstract: Islanded microgrids and geographically isolated microgrids, with penetration of wind and solar generation, usually have a low equivalent moment of inertia associated with the distributed synchronous generators. Because of this low equivalent inertia, typical load variations in the microgrid generally result in large frequency deviations. In this case, the great operational challenge is to maintain the microgrid frequency within permissible limits, preventing the action of the protection system and the consequent microgrid shutdown. In this context, this paper proposes a supplementary frequency control to assist the frequency control in islanded and isolated microgrids with low equivalent inertia. The proposed control takes advantage of the fact that the power of the typical loads varies according to the voltage magnitude of the system. The proposed supplementary control loop, added to the reference of the synchronous generator voltage regulator, varies the generator voltage reference in a limited way in order to modify the magnitude of the voltage applied to system loads. The proposed control structure is relatively simple and the designed controller was effective in the auxiliary control of the microgrid frequency, significantly reducing the magnitude of the frequency deviations and settling time of the microgrid frequency.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8124
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