Controle de inversores em sistemas de geração híbrida para melhoria de estabilidade transitória

Abstract

Nos últimos anos, os sistemas de potência vêm se tornando híbridos, com a adição de sistemas de geração distribuída e de armazenamento às redes existentes com geração centralizada e topologia radial. Com o aumento da penetração de energia proveniente de sistemas de geração distribuída, o desligamento desses sistemas durante falhas na rede não é mais permitido, devendo os conversores de conexão contribuir para o resta- belecimento das condições normais de operação. Em linha com isso, os códigos de rede de diversos países vêm sendo atualizados, incorporando exigências sobre o controle dos sistemas de geração distribuída, sendo uma das preocupações a manutenção da estabi- lidade. Por outro lado, temos que a potência eletromagnética de saída dos geradores síncronos é alterada durante distúrbios na rede, podendo se tornar menor do que a potên- cia fornecida pela máquina primária, tendo como consequência a aceleração do rotor do gerador. A variação angular entre a tensão interna do gerador e a da rede pode levar à instabilidade, dependendo da duração e severidade do distúrbio. Diante dessa situação, o presente trabalho propõe uma estratégia de controle para os inversores de conexão de sistemas de geração distribuída com a rede, de modo a melhorar a estabilidade transitória quando da ocorrência de faltas na rede. Para tanto, procura-se, ao detectar uma falta na rede, controlar os conversores de modo a manter os fluxos de potência ativa prove- nientes dos geradores síncronos da rede convencional tão próximos quanto possível do valor de pré-falta, evitando que os respectivos conjugados eletromagnéticos se alterem. A eficácia da estratégia proposta é verificada na plataforma de simulação MATLAB / SIMULINK e em laboratório. Os resultados ilustram que a solução proposta é eficaz, em comparação com as exigências apresentadas pelos códigos de rede de diversos países.