Avaliação de distorções harmônicas e inter-harmônicas de um sistema de conversão de energia eólica com gerador síncrona

Abstract

A evolução do cenário energético mundial nas últimas décadas evidencia a ascensão tecnológica da geração eólica e o seu crescimento expressivo no contexto das fontes renováveis de energia. No entanto, devido às características de operação, os sistemas de conversão de energia eólica podem ser responsáveis pela geração de harmônicas e inter-harmônicas, ocasionando em impactos na qualidade da energia elétrica no ponto de acoplamento com a rede. De modo a viabilizar tais conexões, mantendo uma qualidade adequada, normas e recomendações como a IEC 61400-21, a IEC 61000-4-7 e a IEEE 519, atreladas às distorções na forma de onda, foram elaboradas. Para atender aos requisitos estabelecidos por estas normas, identifica-se a necessidade de se investigar e mitigar as distorções harmônicas e inter-harmônicas geradas pelos sistemas eólicos. Mediante às questões supramencionadas, surgiu a ideia de desenvolvimento deste trabalho que tem por finalidade analisar a relação das distorções harmônicas e inter-harmônicas com alguns dos fatores de operação de conversores back-to-back usualmente empregados em parques eólicos industriais, a saber: o tempo morto, a frequência de chaveamento e a tensão no barramento CC. Esta avaliação é executada por meio de simulações computacionais de um sistema eólico com gerador síncrono a imãs permanentes, abordando-se também a sua concepção laboratorial. Posto isso, entende-se que a principal contribuição da presente dissertação concentra-se na identificação dos fatores mais significativos na emissão das distorções na forma de onda.