Wind Turbines Integration into Power Systems: Advanced Control Strategy for Harmonics Mitigation

Reis, Ana Carla Bittencourt; Oliveira, José Carlos de; Moura, Leandro Pains

doi:10.1007/978-981-13-5995-8_4

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“…Dentre as várias medidas estabelecidas para as conexões das fontes de geração eólicas na Rede Básica, as distorções harmônicas produzidas e impactantes nos sistemas elétricos de conexão se apresentam como fator de grande importância. Nesse cenário, tomando como base a topologia DFIG, esta seção visa correlacionar as distorções harmônicas das correntes produzidas pelos sistemas de geração eólica com seus principais fatores, a saber: harmônicos espaciais da máquina de indução [28][29], do conversor de conexão [30], e distorções preexistentes no ponto de conexão. A interação supra posta, em consonância com [28][29], resulta, pois, no surgimento das componentes harmônicas de corrente produzidas nas correntes do estator, com as frequências fornecidas pela equação (2.2) [28].…”

Section: -Harmônicos Produzidos Por Aerogeradores Dfigunclassified

“…De fato, quando se fala da questão da geração de harmônicos a serem injetados na rede de conexão, o principal responsável encontra-se centrado na unidade inversora propriamente dita. Nesse sentido, as componentes harmônicas de correntes geradas pela unidade inversora se encontram relacionadas a três fatores [30]:…”

Section: -Harmônicos Produzidos Pelo Conversor De Conexãounclassified

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Lima¹

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Dedico este trabalho à minha mãe, Maria José, ao meu pai, Reginaldo e a todos que de alguma forma contribuíram para esta realização. AGRADECIMENTOSPrimeiramente agradeço à Deus pelo objetivo alcançado e por me dar forças para seguir sempre em frente.Aos meus pais, Reginaldo Lima e Maria José, pelo estímulo, amor e cuidado.Ao meu irmão, Michel Lima, pelo apoio, incentivo e confiança.Ao meu noivo, Maurício Garcia, pelo apoio e incentivo nessa caminhada.Ao meu orientador, Prof. José Carlos de Oliveira, deixo expresso meus sinceros agradecimentos por toda a confiança, liderança, amizade e constantes ensinamentos para a concretização deste trabalho.Aos amigos e companheiros de trabalho da Faculdade de Engenharia Elétrica e demais instituições:pelo auxílio e conhecimentos transmitidos. À FAPEMIG por ter concedido suporte financeiro a esta pesquisa, por meio de sua bolsa de Pós-Graduação. _____________________________________________________________________________ vi RESUMO No contexto das instalações de energia renovável, os parques eólicos ocupam posição de destaque na composição da matriz energética do cenário mundial e do Brasil. Não obstante os atrativos oferecidos, quando da inserção destes complexos de geração nos sistemas elétricos em operação, estudos avaliativos da integração entre as novas instalações e as existentes se fazem necessários. Estas questões abrangem um conjunto de análises, que visam, sobretudo, a garantia operacional da Rede Básica em consonância com as legislações aplicáveis. Dentre os estudos da correlação entre os novos acessos e seus impactos sobre a rede de conexão destacam-se aqueles diretamente afeitos à Qualidade da Energia. Neste cenário, à luz do reconhecimento que as unidades de geração eólicas são interligadas às redes elétricas através de tecnologias envolvendo inversores eletrônicos, estes arranjos culminam, indubitavelmente, na produção e injeção de componentes harmônicas de corrente. Visando, pois, a garantia dos padrões de desempenho aceitáveis, os mencionados órgãos reguladores definem condições impostas aos novos acessantes, as quais devem ser avaliadas ainda na fase de planejamento das instalações. Nesta etapa inicial, os estudos de desempenho são, à princípio, embasados em bancos de dados fornecidos pelos fabricantes. Tais informações, devidamente tratadas, resultam, assim, nos impactos sobre as distorções harmônicas de tensão no Ponto de Acoplamento com as redes preexistentes. Não obstante este seja o procedimento praticado, o fato é que, após o comissionamento das instalações, valores de correntes medidas e associadas com o funcionamento dos aerogeradores podem se mostrar bastante discrepantes daquelas inicialmente utilizadas. Dentre os vários motivos que podem justificar tais diferenças sobressai a presença de pré-distorções existentes nas barras de conexão. Inserido pois neste cenário, a presente dissertação encontra-se centrada numa análise crítica entre as ordens e níveis das correntes harmônicas efetivamente encontradas nas medições e aquelas inicialmente associadas ...

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