Geração Distribuída
• Smart Energy é definida como a
aplicação de tecnologia de informação
digital visando a otimização de geração de
energia elétrica, bem como seu transporte
e uso final.
Referência
• WANG Min; DING Ming. Distribution
Network Planning Including Distributed
Generation. Proceedings of Electric Power
System and Automation, vol. 16, pp 5-8,
2004.
Problemas das GDs
• Adequação
do
planejamento
dos
sistemas de energia (investigação da
escala e diversidade do crescimento do
sistema, coordenando-se e usando-se
eficazmente os vários tipos de energia
distribuída)
Problemas das GDs
• Adequação da operação (estudos de
fluxo de potência)
- troca de bitola
- realocação de banco de capacitores
- dispositivos de controle tradicionais, que foram
projetados para fluxo de potência numa só
direção, o que exigem novos ajustes, assim como
adaptação e coordenação de novos tipos de
dispositivos de controle e interface.
Problemas das GDs
• Níveis de correntes de curto-circuito que
podem requerer novos estudos de
coordenação da proteção.
- Projeto de equipamentos: Dispositivos de Proteção
com Sistemas Inteligentes de Localização de Faltas
Impacto sobre perfil de tensão
• O esquema original de regulação de tensão
pode não atender mais às exigências da rede
de distribuição depois do acesso de GD.
- Geradores de indução drenam potência reativa a
fim de fornecerem potência ativa.
- As máquinas síncronas de baixa potência não
apresentam boa capacidade para controle de tensão
quando em modo grid connected, pois competem entre si
pela regulagem de tensão.
- Operação e banco de capacitores automáticos
Impacto sobre perfil de tensão
• Projeto de Equipamentos:
- Sensores de Tensão, Corrente, Potência e
Fator de Potência
- Dispositivos de Proteção, Controle de Tensão
e Controle de Potência Reativa, reguladores de
tensão
Qualidade de Energia
• Qualidade de energia: efeito flicker, causado
pela entrada e saída de grandes blocos de
unidades de GD;
introdução de várias
harmônicas
afetadas
pelo
modo
de
funcionamento dos conversores de potência.
- Estudos dos quesitos de qualidade (distorção
harmônica, estabilidade de tensão, corrente, perdas)
- Projeto de filtros, controladores e conversores
Qualidade de Energia
• Parâmetros de qualidade devem atender norma :
-IEEE 1547.1 “IEEE Standard for Conformance Test
Procedures for Equipment Interconnecting Distributed
Resources with Electric Power Systems”,
-Módulo 8 dos Procedimentos de Distribuição da ANEEL
-Submódulo 2.2 dos Padrões de Desempenho da Rede
Básica do ONS.
Impacto sobre o mercado de energia
• Novos mercados de energia, através de novas
possibilidades de comercialização de energia tal
como a venda de energia diretamente para a
concessionária de distribuição.
Confiabilidade
• Se a localização da GD for imprópria, pode-se diminuir a
confiabilidade pela impossibilidade de se suprir energia
em situações adversas. Por outro lado, a GD pode
parcialmente eliminar a sobrecarga na rede
distribuição; aumentar a margem de transmissão,
aliviar afundamentos de tensão.
- Desenvolvimento de Integração com as fontes básicas
renováveis ( COG distribuídos)
- Sistemas de Reconfiguração Automática Local
- Sistemas de Reconfiguração Automática Com Controle
Centralizado
- Sistemas de Reconfiguração Automática de Rede
Inteligentes
Monitoramento em tempo real
• Os problemas de monitoramento e controle
em tempo real se tornam mais complexos
com a inserção de GDs, pois se requer mais
informações a fim de se controlar a rede e
satisfazer
as
regulamentações
e
protocolos de comunicação entre a rede e
à GD conectada.
– investigar tecnologias de comunicação, bem como a
aplicação de medição dinâmica e detecção online do
sistema de energia em GD, etc.
Ferro-ressonância
• A GD se conecta à rede de distribuição através
de transformadores, cabos, interruptores etc. Ao
ocorrer uma falta na rede de distribuição (por
exemplo, curto-circuito monofásico), a GD é
desconectada. Nesse momento, o reator do
transformador e a capacitância dos cabos
podem
entrar
em
ferro-ressonância,
resultando em sobretensão prejudiciais ao
transformador, podendo inclusive danificá-lo.
Futuras pesquisas sobre GD
• Melhorar tecnologias existentes e desenvolver
novas, tais como novos materiais eletrólitos e
catalisadores, células combustíveis, vida útil,
performance de custo, etc.
Futuras pesquisas sobre GD
• Planejar e operar as GDs, tal como a
determinação do melhor lugar de instalação,
tipo e capacidade; investigar o modelo de fluxo
de potência do sistema de energia, níveis de
tensão, estratégia reativa de controle da rede
elétrica
• Investigar método de controle de coordenação
da geração de energia randomizada e da
geração de energia convencional para melhorar
o ponto de operação do sistema
Futuras pesquisas sobre GD
• Pesquisar sobre a alternação de uso entre
energia solar e eólica; estabelecer modelos de
previsão de energia, avaliar a confiabilidade do
sistema e economia do sistema.
• Estudar a coordenação da proteção que
contem GDs
Futuras pesquisas sobre GD
• Investigar a influência de GD sobre
estabilidade e confiabilidade da rede sob
várias condições e configurações de rede; bem
como a sua correspondente estratégia de
controle
• Estudar efeitos de FACTS
• Investigar o método de controle para manter o
fornecimento de energia da região isolada
depois de falha no alimentador
Futuras pesquisas sobre GD
• Estabelecer um novo sistema SCADA a fim de
realizar
o
monitoramento,
controle
e
planejamento;
• Pesquisar sobre as características do
dispositivo de interface conectando GD à rede
de energia, e ainda a integração de GD à rede
de distribuição.
• Estudar a inserção de sistemas de
posicionamento
global,
tecnologias
de
comunicação, tecnologia de processamento
digital de sinais, monitoramento e medição
online a fim de permitir planejamento flexível.
Futuras pesquisas sobre GD
• Investigar o impacto do novo mercado de
energia sobre o sistema; estabelecer um novo
tipo de fornecimento e gestão de energia,
melhorar leis e regulamentos
• Estabelecer
um
novo
sistema
de
relacionamento entre a empresa de energia e os
usuários, investigar corretamente e fazer leis
relacionadas, regulamentos e padrões de
indústria de GD.
O que o grupo de Sistema de
Energia está fazendo e pode
fazer...
• Planejamento e operação de redes com
GD
• Comercialização e gestão de energia
• Estimação de Estados para novo SCADA
• Análise de qualidade
• Análise de FACTS