Avaliação De Desempenho De Tecnologias Emergentes Para Controle De Tensão Em Redes De Distribuição Com Elevada Penetração De Microgeração Fotovoltaica / Performance Evaluation of Emerging Technologies for Voltage Control in Distribution Networks With High Photovoltaic Microgeneration Penetration

Abstract

In the current scenario, the increasing penetration of microphotovoltaic distributed generation (MPVDG) in the low voltage distribution networks (LVDNs) has caused technical problems, such as reverse power flow, voltage fluctuation and overvoltage. The overvoltage issue occurs due to the high LVDN R/X ratios of cables associated with active power injection by MPVDG. Such problems, in turn, have generated financial losses for both utilities and residential consumers. In the technical literature, emerging technologies and equipment, such as smart inverters with advanced Volt-VAr and Volt-Watt functions and battery energy storage systems (BESS), rise as potential solutions to mitigate the mentioned problems. This article comparatively evaluates the performance of Volt-VAr and Volt-Watt control techniques and a residential BESS charge/discharge control, highlighting the potential and limitations of each technique. The simulations are performed in a real LVDN. Time-series power flow simulations evaluate the mitigation techniques.

Uso de controle volt-var e volt-watt em uma rede de distribuição de baixa tensão com alta penetração fotovoltaica

“…O software OpenDSS foi selecionado para simular os resultados deste trabalho, visto que além de ser recomendado pela ANEEL, também é vastamente utilizado na literatura (Vergara et al, 2020;Roberta et al, 2020;Lopes et al, 2021). O programa realiza simulações no domínio da frequência e permite o cálculo de fluxo de potência para sistemas de distribuição.…”

“…Rahimi et al (2017), por exemplo, realizaram simulações na rede de 13 barras do IEEE e constataram que o controle volt-var atua melhor que a configuração de fator de potência fixa na regulação de tensão, além de diminuir a demanda de potência reativa nas barras. Lopes et al (2021) fazem um comparativo entre às duas funções de controle supracitadas, concluindo que o volt-var apresenta maiores ganhos para o consumidor, dado que permite que a rede de distribuição funcione como uma espécie de bateria virtual para o excedente FV, ou seja, mesmo sem o prossumidor consumir toda energia gerada, a distribuidora a aproveita gerando descontos para consumos de energia futuros do proprietário do sistema FV; em contrapartida, o volt-watt aparece com um desempenho pior para o consumidor por conta do baixo autoconsumo e baixo excedente FV. Carlette (2019), por sua vez, destaca que o volt-watt diminui o retorno financeiro do sistema, enquanto que o volt-var é menos efetivo na diminuição da sobretensão, além de aumentar as perdas.…”