Validação Experimental de uma Microrrede com Controle Centralizado e Despachável

Abstract

Resumo -Baseado em uma arquitetura centralizada e despachável, este trabalho demonstra que é possível operar uma microrrede sob condições de ilhamento ou interconexão, de forma resiliente e confiável, sem que seja necessário conhecimento prévio de características da rede ou técnicas de sincronização. A implementação da microrrede baseia-se em uma metodologia de controle ordenador/subordinado (mestre/escravo), na qual a coordenação de agentes (i.e., geradores distribuídos) é determinada pelo algoritmo power-based control, apenas requerendo um canal de comunicação de baixa taxa de transmissão. Por meio de um protótipo experimental, comprova-se a viabilidade da proposta na operação do sistema, com uniforme contribuição de potência entre seus agentes distribuídos, durante interconexão, ilhamento intencional, ilhamento não intencional, falha de comunicação e transições entre modos de operação. Palavras-Chave - I. INTRODUÇÃOMicrorredes são circuitos singularmente controlados que apresentam a capacidade de gerenciar recursos energéticos distribuídos, i.e., geradores distribuídos (GDs), visando benefícios próprios ou da rede com a qual interagem, provendo assim maior flexibilidade, resiliência e confiabilidade [1]. Além disso, devem operar tanto conectadas à rede elétrica como isoladas. A agregação de inteligência em microrredes tem, portanto, um papel fundamental na manipulação adequada destes recursos energéticos, como no caso de geradores dispersos ao longo de uma rede, fazendo com que estas unidades contribuam para um bem global pré-determinado. Dentre os principais benefícios da adequada operação de tais GDs, que podem incluir ainda armazenamento de energia e integração com fontes renováveis, destacam-se a habilidade de autonomamente direcionar fluxos de potência [2], oferecer estabilização de tensão, melhoria da qualidade da energia elétrica, entre outros [3].Arquiteturas de microrredes [4] são classificadas como centralizadas ou decentralizadas de acordo com o ponto de concentração e processamento de informações operacionais. No primeiro caso, um controlador centralizado é responsável pelo compartilhamento de potência entre os GDs, o qual pode incluir informações externas como exigências da concessionária, e condições de mercado e climáticas. Já para o segundo, cada GD opera autonomamente baseando-se unicamente em quantidades locais, sendo que o compartilhamento de potência entre todas as unidades distribuídas pode ser obtido sem nenhuma comunicação.Para microrredes decentralizadas, estratégias baseadas em controle droop, por exemplo, se apresentam como as metodologias mais citadas na literatura [5], propiciando compartilhamento de potência entre geradores e suprindo as cargas de forma independente. Entretanto, quando se trata de metodologias convencionais desse método de emulação de geradores síncronos, sua principal desvantagem é com relação ao compromisso entre precisão do compartilhamento de potências e regulação de tensão e frequência na rede [6]. Além disso, outras limitações são evidentes quanto a respost...

Avaliação Da Qualidade De Energia Elétrica Na Interconexão De Microrredes Isoladas Experimentais

“…No que concerne a aplicação de microrredes, pode-se incluir a interconexão como fator importante da modernização do processo de gerenciamento da geração e da demanda, tendo em vista o conceito de smart grid. As microrredes interconectadas destacam-se quanto à estabilização de tensão em regime permanente, melhoria da qualidade de energia elétrica e habilidade autônoma de direcionamento do fluxo de potência (dependendo da necessidade de demanda), entre outros aspectos (Brandão et al, 2018;Martins, 2018).…”