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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35872
Tipo: Dissertação
Título: Análise de microrrede monofásica com unidade PV/BESS sob condições de corte de geração
Autor(es): Ribeiro, Giusep Magno da Silva
Primeiro Orientador: Barros, Camila Mara Vital
Primeiro Coorientador: Barros, Luciano Sales
Resumo: As microrredes surgem como um caminho alternativo e com potencial para suprir os desafios enfrentados pelo sistema elétrico. Para esse tipo de sistema, a combinação de fontes de energia renovável (FER) e sistemas de armazenamento de energia em bateria (BESS) oferece maior flexibilidade e eficiência, ao mesmo tempo em que reduz as perdas de transmissão e melhora a confiabilidade da rede principal. Para isso, as unidades de geração com estas características devem operar com respostas rápidas e controláveis, mitigando oscilações de tensão e frequência para cargas CA e flutuações de tensão para cargas CC. Este trabalho aborda a análise de microrredes monofásicas com unidades fotovoltaicas (PV) e BESS, concentrando-se na análise da operação da microrrede ilhada em cenários com variações de geração e carga, enfatizando o corte da geração PV nos estados 2 e 3, quando o conversor boost do PV atua controlando a tensão no barramento CC e o conversor bidirecional buck-boost controlando a corrente do BESS. O objetivo principal é analisar como o sistema de controle pode garantir a estabilidade da microrrede, mesmo quando o BESS atinge seus limites operacionais. A metodologia adotada envolveu a modelagem e simulação de uma microrrede monofásica na plataforma Matlab/Simulink, com variações de carga elétrica e irradiância. A estratégia aplicada foi baseada em loops de controle para ajustar a geração PV, com foco em manter a estabilidade do sistema. Diferentes cenários operacionais foram simulados e os resultados obtidos indicam a eficiência dos controles da microrrede em manter a estabilidade, mesmo sob variações extremas de carga e geração. Nos cenários em que o BESS atingiu seus limites operacionais, o controle foi capaz de realizar o corte de geração de forma eficaz. Além disso, o controle de tensão e frequência foi mantido em níveis ideais, garantindo o equilíbrio entre a demanda e a geração de energia. Portanto, o estudo oferece uma importante análise para implementação de microrredes, especialmente em cenários de variabilidade dos parâmetros de geração e demanda de carga, recorrente em instalações com FERs, além de servir como base para futuras pesquisas relacionadas às energias renováveis e sistemas de armazenamento.
Abstract: Microgrids are emerging as an alternative path with the potential to meet the challenges faced by the electricity system. For this type of system, the combination of renewable energy sources (RES) and battery energy storage systems (BESS) offers greater flexibility and efficiency, while reducing transmission losses and improving the reliability of the main grid. To achieve this, generation units with these characteristics must operate with fast and controllable responses, mitigating voltage and frequency oscillations for AC loads and voltage fluctuations for DC loads. The main objective is to analyze how the control system can guarantee the stability of the microgrid, even when the BESS reaches its operational limits. The methodology adopted involved modeling and simulating a single-phase microgrid on the Matlab/Simulink platform, with variations in electrical load and irradiance. The strategy applied was based on control loops to adjust PV generation, with a focus on maintaining system stability. Different operating scenarios were simulated and the results obtained indicate the efficiency of the microgrid controls in maintaining stability, even under extreme variations in load and generation. In the scenarios in which the BESS reached its operational limits, the control was able to effectively cut generation. In addition, voltage and frequency control was maintained at optimum levels, ensuring a balance between demand and power generation. Therefore, the study provides an important analysis for the implementation of microgrids, especially in scenarios of variability in generation parameters and load demand, recurrent in installations with RES, as well as serving as a basis for future research related to renewable energies and storage systems.
Palavras-chave: Microrrede monofásica
Corte de geração
Estabilidade
Fontes de energia renovável
Sistemas de armazenamento de energia em bateria
Single-phase microgrid
Generation curtailment
Stability
Renewable energy sources
Battery energy storage systems
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Elétrica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35872
Data do documento: 31-Jan-2025
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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