EC311E - ADVANCED POWER QUALITY ANALYSIS FOR SMART GRIDS (2020.1)

Impacts of Increasing Photovoltaic Penetration on Distribution Grid – Voltage Rise Case Study [1] O artigo trata sobre os impactos da inserção de Painéis Fotovoltaicos (PV) nas Redes de Distribuição. Quando a geração do PV é maior que as cargas conectadas, a voltagem ao longo da linha de distribuição aumenta. A Figura 1 mostra o aumento da tensão ao longo de uma linha de distribuição. É possível perceber que este aumento ocorre e é superior ao  limite permitido pela ANSI C 84.1 [2]. Figura 1 Os problemas acontecem quando a produção do PV é maior que a carga instantânea em uma linha de distribuição.  Como a energia do PV excede a carga, a tensão no Point of Common Coupling (PPC) entre o inversor e a rede irá subir. Consequentemente, a queda de tensão ao longo da linha será reduzida e isso resultará em reversão no fluxo de potência (da carga para a rede de distribuição). Esta condição pode causar vários problemas como a danificação de transformadores, ...

Como os harmônicos influenciam na Qualidade da Energia Elétrica? Na década de 70, as casas possuíam uma carga predominantemente resistiva, constituída por chuveiros elétricos, ferro elétrico, lâmpadas incandescentes apenas 1 televisor, e 1 geladeira. Tudo muito simples, desprovido de qualquer eletrônica de controle. Como resultado, existia uma corrente essencialmente senoidal com quase ou nenhum harmônico presente na rede. Atualmente, a realidade é totalmente diferentes. Existem mais de 1 TV LED em cada casa, lâmpadas fluorescentes ou de LED, aparelhos de áudio, computadores. Estes componentes possuem em sua maioria uma fonte, absorvendo uma parcela da corrente para cada ciclo, gerando cargas e correntes não-lineares, ultrapassando os 60Hz, gerando os harmônicos, como mostra a Figura 1. Figura 1 Estes harmônicos geram distorções na corrente elétrica, causando o super-aquecimento de componentes, o mau funcionamento, o aumento do consumo elétrico e até a perda de algum equ...

Network Modelling for Harmonic Studies [1]  Harmônicos fazem parte da rede elétrica desde a sua introdução neste sistema pelos dispositivos não lineares. Eles ocorrem em forma de emissões, geralmente como um efeito indesejável da função principal do equipamento, com múltiplos e submúltiplos inteiros do sistema de frequência. Também é possível definir inter-harmônicos como as frequências que aparecem entre os não inteiros múltiplos do sistema de frequência. Os problemas causados pelos harmônicos podem ser divididos em duas categorias distintas porém, relacionadas: distorções de regime permanente e efeitos transitórios. As distorções de regime permanente  estão relacionadas com distorção de voltagem, onde as ressonâncias do sistema são excitadas pela introdução de dispositivos ativos como por exemplo conversores e inversores. As distorções de efeitos transitório estão relacionadas à excitação de ressonâncias do sistema que são naturalmente transientes, como p...

Power Quality and EMC Issues with Future Electricity Networks [1] Smart Grids são o resultado da evolução dos sistemas elétricos para uma rede mais flexível. O aumento da complexidade das redes e seu gerenciamento, crescente demanda e expectativa de serviços de qualidade, confiabilidade, eficiência, segurança, preocupação ambiental e sustentabilidade são alguns dos motivos desta evolução. Para que estas redes inteligentes possam ser implementadas, novas tecnologias devem ser desenvolvidas, assim como fontes renováveis de energia (RES) e armazenamento, Geração Distribuição (DG) e Tecnologias de Informação e Comunicação (ICT). A qualidade de energia (PQ) também é um importante aspecto destes novos sistemas que deve ser priorizado, pois uma adequada PQ garante uma compatibilidade necessária entre todos os elementos da rede.  Um dos elementos básicos para um bom funcionamento do sistema é a PQ. Portanto, manter o nível desta variável é uma das tarefas principais. Porém, smart ...

Power Quality Aspects for Solar Power [1] Recentemente, houve um massivo aumento na quantidade de instalações de painéis fotovoltaicos (PV) conectados à rede no mundo, e esta tendência está prevista para aumentar cada vez mais. A Figura 1 relata este aumento entre os anos 2005 e 2015, o que significa uma expansão de quase 50 vezes o valor inicial em 10 anos. Esta expansão ocorreu por diversos motivos, dentre eles uma maior preocupação global em relação à emissão dos gases do efeito estufa e também com o avanço da tecnologia,  este tipo de investimento tornou-se mais viável financeiramente. Figura 1 Além deste número crescente de PVs, o tamanho de suas instalações também está aumentando. Porém, este grande número de instalações sendo construídas em vários países também impactam na qualidade de energia da rede (PQ). Ainda não existem estudos de que ocorram impactos negativos, porém a introdução dos inversores necessários para este tipo de instalação e as caracte...