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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2010.tde-10082010-141601
Documento
Autor
Nome completo
Lucas Nery Padilha
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2010
Orientador
Banca examinadora
Vieira Júnior, José Carlos de Melo (Presidente)
Asada, Eduardo Nobuhiro
Castro Júnior, Carlos Alberto de
Título em português
Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos
Palavras-chave em português
Dispositivos reguladores de tensão
Geração distribuída
Otimização
Regulação de tensão
Resumo em português
Para que a instalação de geração distribuída possa de fato beneficiar a operação das redes de distribuição e de subtransmissão de energia elétrica, seus impactos técnicos devem ser cuidadosamente estudados, sobretudo em redes de distribuição, as quais foram inicialmente planejadas para operar com fluxo de potência unidirecional. Dentre esses impactos, a influência da geração distribuída na regulação da tensão é um aspecto de suma importância, pois está diretamente relacionada à qualidade do fornecimento da energia elétrica aos consumidores. Neste contexto, é importante conhecer e dispor de meios para controlar a interação entre esses geradores e os dispositivos convencionais de regulação de tensão (transformadores com comutadores de tap sob carga, bancos de capacitores e reguladores de tensão) para que a tensão de suprimento permaneça dentro da faixa de valores admissíveis. Assim, este projeto de pesquisa propõe uma análise comparativa entre diferentes estratégias de operação de dispositivos reguladores de tensão em sistemas de distribuição com a presença de geradores distribuídos. Algumas das metodologias discutidas aqui são bastante consolidadas e usualmente aplicadas na operação de sistemas de distribuição de energia elétrica e em trabalhos acadêmicos, enquanto outras são sugeridas por este mesmo trabalho. Tais estratégias são propostas como problemas de otimização não linear inteira mista em que se consideram diferentes modos de operação dos geradores distribuídos e duas funções-objetivo distintas, tratadas de forma independente: minimização dos desvios de tensão nas barras e minimização das perdas elétricas. Os resultados da aplicação de cada estratégia de operação são apresentados e é realizada uma análise qualitativa das vantagens e desvantagens de cada uma. Tem-se até o momento um conjunto de informações que podem servir de suporte na configuração de características operativas e definição de parâmetros de controle para o sistema de regulação de tensão das redes de distribuição de energia elétrica.
Título em inglês
Comparative analysis of voltage regulation strategies in power distribution systems with distributed generators
Palavras-chave em inglês
Distributed (embedded) generation
Optimization
Voltage regulation
Voltage regulation devices
Resumo em inglês
In order to assure that the installation of distributed generation would improve the operation of distribution and subtransmission networks, its technical impacts should be carefully studied, especially in distribution networks, which were originally designed to operate with unidirectional power flow. Among these impacts, the influence of distributed generation on voltage regulation is a very important aspect because it is directly related to the quality of electricity supply to the consumers. In this context, it is important to know and employ means of controlling the interaction between these generators and conventional voltage regulation devices (transformers with on-load tap changers, shunt capacitor banks and voltage regulators) assuring that the voltage supply remains within the range of permissible values. Thus, this work proposes a comparative analysis among different operational strategies of voltage regulation devices in distribution systems in the presence of distributed generators. Some of the methodologies discussed here are fairly consolidated and usually applied in power industry and academic researches, while others are suggested by this work. Such strategies are proposed as mixed integer nonlinear programming problems considering different operation modes of distributed generators and two different objective functions, treated independently: minimization of voltage deviations and minimization of power losses. The results of each operation strategy application are presented and a qualitative analysis of the advantages and disadvantages of each one is performed. So far, a set of information that may provide support to configure operating characteristics and define control parameters of voltage regulation system in power distribution networks has been generated.
 
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Lucas.pdf (2.23 Mbytes)
Data de Publicação
2010-09-17
 
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