Modelagem e análise de funções de proteção anti-ilhamento de geradores distribuídos fotovoltaicos e térmicos

Abstract

A integração de geradores distribuídos (GD) vem crescendo significativamente em âmbito nacional e mundial, tendo como origem a busca pelo aproveitamento de diferentes fontes primárias de energia e a reestruturação do setor elétrico. A conexão de GDs traz diversos benefícios, entretanto também afeta o sistema elétrico de diversas maneiras. Dessa forma, tendo em vista essa tendência crescente de utilização dos GDs, torna-se fundamental avaliar os seus impactos, e dentre eles a detecção do ilhamento não-intencional. Nesse sentido a proteção anti-ilhamento deve detectar tal condição operativa para desconectar o GD da rede ou chavear para outro modo de controle, e simultaneamente não deve atuar incorretamente para eventos de outra natureza. Neste contexto, esta dissertação de mestrado lida com a avaliação das proteções anti-ilhamento baseadas nas medições de tensão e frequência. Com o intuito de avaliar o desempenho destes elementos de proteção, simulações computacionais foram realizados em um sistema de distribuição modelado no software ATPDraw (Alternative Transients Program), contendo simultaneamente GDs fotovoltaicos, interfaceados por inversores, e térmico, conectados diretamente à rede via gerador síncrono (GS). As simulações computacionais consistiram na análise da resposta em regime transitório, além de análise de sensibilidade paramétrica. De acordo com os resultados obtidos, verifica-se que os tempos de atuação das funções de detecção analisadas são significativamente afetados quando existem GSs conectados à ilha, e a depender da situação, como no caso da abertura monopolar, a operação das funções foram significativamente afetadas. Os resultados obtidos indicam a necessidade de maior cuidado na parametrização das funções de detecção, bem como a necessidade de complementação com funções de detecção mais robustas e sensíveis para os casos específicos analisados, a fim de garantir maior confiabilidade e segurança para a rede elétrica.