Análise do impacto de geração com baixa inércia (solar e eólica) no comportamento dos sistemas de energia

Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de computadores Anális e do impacto de geração com baixa inércia no comportamento dos sis temas de energia. Filipe André da Cruz Gaspar Mendes Júri Pres idente: Professor Doutor António Manuel de Oliveira Gomes Martins Orientador: Professor Doutor Álvaro Filipe Peixoto Cardoso de Oliveira Gomes Vogal: Professor Doutor Tony Richard de Oliveira de Almeida Coimbra,2018 Agradecimentos Resumo PowerWorld PowerWorld Lista de figuras Lista de tabelas Lista de abreviaturas AC DC DFIG DGEG FCWT FER IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers ORT PV SEE p.u. Per unit 1. Introdução 1.1. Motivação 푑휃 푑푡 =푑훿 푑푡 (1.2) 훿 퐽 푑훿 푑푡 =푇=푇−푇(1.3) 휔 휔 = 퐽휔 푑훿 푑푡 =푇휔 =휔 푇 −휔 푇 (1.4) 퐽휔 푑훿 푑푡 =푃=푃−푃(1.5) 푃 푃 푃 퐽휔 푀 휔 푀푑훿 푑푡 =푃=푃−푃(1.6) 퐻 퐻=퐸푛푒푟푔푖푎푐푖푛é푡푖푐푎à푣푒푙표푐푖푑푎푑푒푑푒푠푖푛푐푟표푛푖푠푚표(푀푊.푠) 푃표푡ê푛푐푖푎푎푝푎푟푒푛푡푒(푀푉퐴) 퐻=1 2 퐽휔 푆=푀휔 2푆(1.7) 푆 퐻 푀 2퐻 휔 푑훿 푑푡 =푃 푆=푃−푃 푆(1.8) 훿 휔 휔=푝 2휔;훿=푝 2훿; (1.9) 푝 휔 훿 2퐻 휔 푑훿 푑푡 =푃 푆=푃−푃 푆(1.10) 푆 푝.푢. 2퐻 휔 푑훿 푑푡 =푃=푃−푃(1.11) 2퐻 휔 푑휔 푑푡 =푃−푃(푝.푢.)(1.12) 푑훿 푑푡 =휔−휔(1.13) 휔 퐾(휔−휔)퐾 2퐻 휔 푑휔 푑푡=푃−푃−퐾(휔−휔)(푝.푢.) (1.14) 2퐻 푓 푑푓 푑푡 =푃−푃(푝.푢.)(1.15) 푑푓 푑푡 =푃−푃 2퐻(푝.푢.)(1.16) 3. Fontes de Energia Renováveis [11] [11] mix” [11] 퐻 Geradores Fotovoltaicos. Turbinas Eólicas. [13] back-to-back 3.1. Requisitos de ligação às redes 5. Caso de Estudo 5.1 Análise do impacto de diferentes valores de inércia H original H H H 5.2 Impacto das FER 5.3 Análise do comportamento do sistema com presença de diferentes tecnologias de geração . . 5.5 Presença de vários tipos de FER e a sua influência na resposta do sistema Geradores 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 ≈50%FER SINC SINC SINC FCWT DFIG SINC DFIG DFIG FCWT SINC A SINC SINC SINC FCWT PV SINC PV PV FCWT SINC B SINC SINC SINC DFIG PV SINC PV PV DFIG SINC C SINC SINC SINC DFIG FCWT SINC FCWT FCWT DFIG SINC D SINC SINC SINC PV DFIG SINC DFIG DFIG PV SINC E SINC SINC SINC PV FCWT SINC FCWT FCWT PV SINC F ≈55%FER PV SINC SINC FCWT FCWT SINC DFIG DFIG PV SINC A1 DFIG SINC SINC PV PV SINC FCWT FCWT DFIG SINC B1 FCWT SINC SINC DFIG DFIG SINC PV PV FCWT SINC C1 . 6. Conclusões e trabalho futuro software . Bibliografia Electric Power Components and Systems, Anexos Anexo A – Modelos PowerWorld usados na modelação de geradores de 2ª geração PowerWorld FCWT Modelos DFIG 1ª geração. Modelos DFIG 2ª geração. Modelos PV Anexo D – Análise ao comportamento do sistema com 50% de penetração PV e deslastre de carga (20ms) aquando da perda do gerador 35 Anexo E – Deslastre sequencial nos barramentos próximos do evento Anexo F –Impacto do deslastre de carga (FCWT) Anexo H – Tabela de fluxo de potência Fluxo de Potências Tipo de ramo De Para MW MVAr MVA Perdas MW Perdas MVAr Transformadores 20 34 -505,5 -99,6 515,3 2,46 49,22 12 11 -1 -50,8 50,8 0,04 1,03 12 13 -6,5 -37,2 37,8 0,02 0,57 19 20 174,7 7,7 174,8 0,22 4,25 23 36 -558,6 1,3 558,6 1,41 76,79 29 38 -824,8 102,5 831,1 5,23 101,99 25 37 -538,3 99,7 547,5 1,66 64,32 10 32 -650 85,9 655,7 0 87,43 19 33 -629,2 -11,9 629,3 2,85 57,73 31 6 562,1 359,3 667,1 0 84,77 2 30 -250 -71,8 260,1 0 11,45 22 35 -650 -108,5 659 0 58,5 Linhas 7 8 191,9 38,9 195,8 0,14 -7,18 16 21 -329,7 51,1 333,7 0,82 -14,01 3 18 -34,1 24,5 42 0,02 -23,47 6 11 -347,9 157,3 381,8 0,9 -5,34 6 7 426,8 126 445 1,04 3,04 3 4 75,2 -29,5 80,8 0,07 -23,64 2 3 364,7 -13,5 365 1,54 -10,92 13 14 292,9 -5,1 292,9 0,69 -11,53 26 29 -190,3 -15,3 190,9 1,92 -94,1 5 8 319 117,3 339,9 0,82 -5,35 14 15 30,4 51,3 59,7 0,1 -39,06 15 16 -289,7 -62,6 296,4 0,72 -11,13 16 17 204,1 -59,6 212,6 0,28 -11,21 16 19 -451,5 -1,7 451,5 2,97 2,54 26 27 270,4 41,7 273,6 0,95 -16,85 16 24 -42,7 -73,6 85,1 0,02 -7,15 17 18 192,3 -29,8 194,6 0,24 -11,82 17 27 11,5 -18,6 21,8 0 -35,55 25 26 78,6 -24,4 82,3 0,17 -56,32 5 6 -482,8 8,9 482,8 0,4 0,25 10 13 299,7 28 301 0,32 -4,72 22 23 42,7 39,7 58,4 0,02 -20,12 10 11 350,3 -113,9 368,3 0,48 -3,09 4 14 -261,3 37,5 264 0,5 -7,37 23 24 353,8 -26,1 354,8 2,49 -0,3 21 22 -604,6 -49,9 606,6 2,69 18,88 9 39 -12,1 35,1 37,1 0,09 -127,95 8 9 -12,1 -7,2 14 0,01 -42,33 4 5 -163,5 -115,1 200 0,27 -10,89 26 28 -140,7 -11,5 141,2 0,79 -78,71 2 25 -231,5 111,1 256,8 4,23 -11,3 28 29 -347,5 39,7 349,8 1,55 -10,93 1 39 116,3 47 125,5 0,19 -76,44 1 2 -116,3 -47 125,5 0,43 -72,84