Comparação das condições de operação em regime permanente de geradores eólicos dos tipos i, ii e iv para análise em sistemas de distribuição com modelagem trifásica

Abstract

Nos sistemas de distribuição de energia elétrica ocorrem as maiores causas dos desequilíbrios de tensão, principalmente devido à distribuição irregular de cargas por fase e ao emprego excessivo de transformadores monofásicos. Variações nas cargas monofásicas fazem com que as correntes nos condutores das três fases sejam diferentes, o que resulta em quedas de tensões diferentes, provocando desequilíbrio. O estudo de desequilíbrios de tensão na distribuição de energia é muito importante, uma vez que o bom funcionamento de equipamentos está diretamente relacionado a ele. No entanto, quando se trata da conexão de turbinas eólicas nos sistemas de distribuição, não se tem conhecimento de trabalhos acadêmicos que realizam um paralelo das condições de operação dos diversos componentes com a interconexão de diferentes configurações de geradores eólicos. O objetivo deste trabalho é analisar o problema de desequilíbrio de tensão em sistemas de distribuição mediante diversas situações de operação, principalmente com a inserção de turbinas eólicas tomando como base o sistema de 13 barras do IEEE. Além disso, são propostas e simuladas algumas maneiras de reduzir os desequilíbrios através do uso de técnicas de engenharia, como promovendo o balanceamento de cargas do sistema, conectando parques eólicos ao alimentador de distribuição, instalando bancos de reguladores de tensão monofásicos em subestações e corrigindo o fator de potência dos geradores das turbinas. Este trabalho mostrou que a modelagem de cargas, suas conexões, assim como a escolha do tipo de gerador (I, II e IV), podem influenciar significativamente no desequilíbrio de um sistema de distribuição. Além do mais, conclui-se que as técnicas propostas para reduzir o desequilíbrio da rede se mostraram eficazes e influenciaram também na redução das perdas globais do sistema e na melhoria dos níveis de carregamento e perfis de tensões.