Análise do uso de sistemas de armazenamento de energia para auxiliar a operação de sistemas de distribuição com geração distribuída intermitente

Abstract

Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo apresentar um estudo sobre o uso de dispositivos de armazenamento (DA) conectados a um sistema de distribuição de energia elétrica para auxiliar a operação do sistema quanto à intermitência causada pela Geração Distribuída (GD). Esta análise se mostra necessária em virtude do notável crescimento da geração distribuída no país, e do consequente aumento do nível de participação destas fontes nas redes de distribuição. Apesar dos diversos benefícios atrelados ao uso cada vez maior dessas tecnologias, esse acréscimo no nível de energia injetada na rede pode trazer problemas para os operadores da rede, além de comprometer a qualidade da energia transportada, com variações indesejadas nos níveis de tensão da rede (como ocorrências de subtensão e sobretensão), além de eventos de reversão de fluxo. Nesse sentido, é realizada a simulação de uma rede de distribuição com o software OpenDSS considerando um estado de regime permanente durante um determinado intervalo de tempo. Nessa simulação, é criado um sistema elétrico de distribuição de pequeno porte operando a baixa tensão conectado à uma certa quantidade de geradores distribuídos. A partir daí, varia-se de forma crescente o nível de injeção de energia na rede, oriunda da geração distribuída, para um cenário com DA, e outro sem. Na sequência, os resultados da simulação de cada cenário proposto são comparados e analisados com o objetivo de destacar as principais vantagens do uso dos DA. Por fim, destacam-se as conclusões deste estudo.

This final paper aims to present a study on the use of storage devices (SD) connected to an electric power distribution system to assist the system operation regarding the intermittency caused by Distributed Generation (DG). This analysis is necessary due to the remarkable growth of distributed generation in the country, and the consequent increase in the level of participation of these sources in distribution networks. Despite the many benefits associated with the increasing use of these technologies, this increase in the level of energy injected into the grid can cause problems for grid operators, as well as compromise the quality of the transmitted energy, with unwanted variations in the voltage levels of the grid (such as undervoltage and overvoltage events), as well as reverse flow events. In this sense, the simulation of a distribution network is performed with the OpenDSS software considering a steady state during a certain time interval. In this simulation, a small distribution electric system is created operating at low voltage and connected to a certain number of distributed generators. Thereafter, the level of energy injection into the grid from distributed generation is varied incrementally, for a scenario with SD, and one without it. Next, the simulation results of each proposed scenario are compared and analyzed in order to highlight the main advantages of using DA. Finally, the conclusions of this study are highlighted.