Análise da suportabilidade de aerogeradores a afundamentos de tensão: estudo de caso do Parque de Cerro Chato
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2021Autor
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Resumo
Este trabalho tem por objetivo a análise da suportabilidade de aerogeradores a afundamentos de tensão devido a faltas ocorridas na rede básica de transmissão. Para desenvolver esta análise, foi realizado um estudo de caso do parque eólico de Cerro Chato, na região oeste do estado do Rio Grande do Sul. A modelagem deste sistema foi feita em Matlab Simulink ® com dados obtidos da plataforma SINDAT, disponibilizada pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). Através do modelo, foram simuladas faltas ...
Este trabalho tem por objetivo a análise da suportabilidade de aerogeradores a afundamentos de tensão devido a faltas ocorridas na rede básica de transmissão. Para desenvolver esta análise, foi realizado um estudo de caso do parque eólico de Cerro Chato, na região oeste do estado do Rio Grande do Sul. A modelagem deste sistema foi feita em Matlab Simulink ® com dados obtidos da plataforma SINDAT, disponibilizada pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). Através do modelo, foram simuladas faltas em diversas linhas de transmissão da região para verificação do afundamento decorrente nos terminais dos aerogeradores. Os resultados obtidos foram comparados à norma estabelecida no submódulo 3.6 dos Procedimentos de Rede do ONS – Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão às Instalações de Transmissão, que apresenta a curva de suportabilidade a afundamentos de tensão (internacionalmente conhecida como LVRT – ‘Low Voltage Ride-Through’). Além disso, visto que o parque conta com dois modelos de aerogeradores (geradores de indução duplamente alimentados e geradores síncronos de imãs permanentes), foi realizada também a comparação do desempenho e do comportamento dos mesmos diante dos afundamentos. Através das simulações, demonstra-se que a situação de permissão para desconexão do parque, definida nas normas, ocorre apenas para faltas trifásicas muito próximas ao mesmo. Ainda, foram realizadas análises complementares referentes às diferenças observadas nos afundamentos em função de diferentes conexões no transformador situado na subestação que acopla o sistema coletor de média tensão ao sistema de transmissão, assim como da consideração de atuação de um sistema de proteção nas linhas em que ocorrem as faltas. ...
Abstract
This work aims to analyze the low voltage ride-through capability of wind generators due to voltage sags caused by faults on the transmission grid. To develop this analysis, a case study was conducted on the Cerro Chato wind farm, which is located on the west region of the state of Rio Grande do Sul. The system’s model was developed in Matlab Simulink ® with data obtained from the SINDAT platform, publicized by the Brazilian Transmission System Operator (TSO). Through the model, several faults ...
This work aims to analyze the low voltage ride-through capability of wind generators due to voltage sags caused by faults on the transmission grid. To develop this analysis, a case study was conducted on the Cerro Chato wind farm, which is located on the west region of the state of Rio Grande do Sul. The system’s model was developed in Matlab Simulink ® with data obtained from the SINDAT platform, publicized by the Brazilian Transmission System Operator (TSO). Through the model, several faults were simulated in different transmission lines of the region in order to verify the resulting voltage sag on the terminals of the wind generators. The results obtained were compared to the regulation established on the Brazilian Grid Procedures. Additionally, since the wind farm has two types of wind generators - Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) and Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG), a comparison on the performance of both machines, as well as their dynamic behavior during the voltage sag was held. The results show that the situation where the disconnection of the park would be allowed, defined by the Grid Procedures, occurs only for three phase faults nearby the wind farm. Additionally, some complementary analysis were conducted regarding the effect of different possible connections on the substations transformers that couple the MV collector system with the HV transmission system, as well as the consideration of transmission line system’s protection on the faulted lines. ...
Institución
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia de Energia.
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