Um controle supervisor de centrais eólicas para solucionar problemas de integração elétrica

Abstract

Um montante superior a 1,4 GW de potência eólica será integrado ao sistema elétrico brasileiro até o ano de 2008. As novas centrais eólicas estarão concentradas em duas regiões do país, a saber, a região Nordeste e a região Sul. Para a região Nordeste, é prevista a conexão de aproximadamente 800MW na rede básica de transmissão. No contexto atual, a inserção desses grandes blocos de geração de energia pode causar impactos sobre o sistema elétrico. Para minimizar os impactos sobre o sistema elétrico e aumentar o aproveitamento do recurso eólico, evitando assim que a qualidade da energia e a estabilidade sejam colocadas em risco, são necessários estudos e pesquisas em vários horizontes do sistema elétrico. Nesta dissertação, os estudos realizados estão focalizados na conexão de centrais eólicas no âmbito do planejamento elétrico, onde são avaliados os problemas de carregamento de linhas de transmissão e de tensão nos barramentos do sistema. Para estes estudos, foi desenvolvida uma ferramenta computacional para a simulação do sistema elétrico com as centrais eólicas. Além dos modelos das centrais eólicas para simulação do sistema elétrico, este trabalho inclui o desenvolvimento e utilização de um modelo para o sistema de supervisão e controle das centrais eólicas. Os algoritmos para o controle supervisor da central eólica compensam as restrições operacionais da rede básica de transmissão com o objetivo de maximizar a geração eólica e também de minimizar os impactos tanto na qualidade de tensão como no carregamento das linhas. As simulações mostram as influências do controle supervisor tanto na maximização da geração eólica como no controle do nível de tensão. Foi demonstrado que, com a inclusão do controle supervisor de centrais eólicas, é possível evitar que os limites, de fluxo de potência e de tensão, no sistema elétrico sejam excedidos mesmo com grande inserção de centrais eólicas. Adicionalmente, este estudo conclui que a inclusão do controlador supervisor pode viabilizar o melhor aproveitamento eólico de uma região. Além disso, este estudo sugere a aplicação de uma metodologia probabilística de análise dos impactos das centrais eólicas no sistema elétrico que pode postergar investimentos em reforços de linhas de transmissão