Análise da integração de usinas eólicas através dos requisitos técnicos dos procedimentos de rede do ONS
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Data
2019-05-31
Autores
Caldas, Danilo Monteiro
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Este trabalho realiza uma análise dos principais temas sobre qualidade de energia de usinas eólicas através de uma revisão bibliográfica das principais normas nacionais e internacionais, dando ênfase aos Procedimentos de Rede do ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico). São avaliados os aspectos técnicos relativos à conexão elétrica de uma usina eólica ao Sistema Interligado Nacional brasileiro (SIN), propondo uma sequência de análises para integrar uma metodologia de verificação do cumprimento de novos requisitos do Submódulo 3.6 dos Procedimentos de Rede utilizando os pacotes de softwares de análise de rede do CEPEL (ANAREDE, ANATEM e HarmZs). Foram revisadas, nesta nova versão publicada em dezembro de 2016, as exigências relativas à capacidade de potência reativa, controle de tensão, impacto na qualidade de energia e funcionamento durante distúrbios de tensão e frequência (Fault Ride Through, Inércia Sintética e controle P(f)). Para cada um dos requisitos são apresentados exemplos de aplicação da metodologia proposta através de estudos de caso, considerando um aerogerador do tipo Full-Converter e através dos resultados destes estudos demonstra-se que a metodologia proposta permite a verificação dos principais requisitos dos Procedimentos de Rede na fase de planejamento da usina eólica, dando previsibilidade e segurança tanto para o desenvolvedor do projeto, quanto ao ONS. O conjunto das orientações e procedimentos propostos, pela primeira vez apresentado de forma integral em um único documento técnico, integra uma metodologia unificada de verificação da conformidade que pode ser facilmente reproduzida, representando um ambiente poderoso para a realização de testes no setor eólico.
This work presents an assessment of the main topics related to power quality on wind power plants through a bibliographical review of the main national and international standards, with emphasis on the Procedimentos de Rede from ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) . The technical aspects related to a wind farm grid connection to the Brazilian National Interconnected System (Sistema Interligado Nacional - SIN) are evaluated, proposing a sequence of analyses to integrate a methodology in order to verify the compliance with the new requirements from the Sub-module3.6 of the Procedimentos de Rede using the grid analysis software packages from CEPEL (ANAREDE, ANATEM and HarmZs). The requirements for reactive power capability, voltage control, power quality impact and operation during voltage and frequency disturbances (Fault Ride Through, Systhetic Inertia, and P(f) control) were reviewed in this new version published in December 2016. Examples for the application of the methodology proposed are presented for each of the requirements through case studies considering a Full-Converter type wind turbine and through the results of these studies it is demonstrated that the proposed methodology allows the verification of the main requirements of the Procedimentos de Rede in the planning phase of the wind farm, giving predictability and safety for both the project developer and ONS. The set of proposed guidelines and procedures, for the first time entirely presented in a single technical document, incorporates a unified methodology for the compliance verification that can be easily reproduced, representing a powerful environment for conducting tests in the wind sector.
This work presents an assessment of the main topics related to power quality on wind power plants through a bibliographical review of the main national and international standards, with emphasis on the Procedimentos de Rede from ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) . The technical aspects related to a wind farm grid connection to the Brazilian National Interconnected System (Sistema Interligado Nacional - SIN) are evaluated, proposing a sequence of analyses to integrate a methodology in order to verify the compliance with the new requirements from the Sub-module3.6 of the Procedimentos de Rede using the grid analysis software packages from CEPEL (ANAREDE, ANATEM and HarmZs). The requirements for reactive power capability, voltage control, power quality impact and operation during voltage and frequency disturbances (Fault Ride Through, Systhetic Inertia, and P(f) control) were reviewed in this new version published in December 2016. Examples for the application of the methodology proposed are presented for each of the requirements through case studies considering a Full-Converter type wind turbine and through the results of these studies it is demonstrated that the proposed methodology allows the verification of the main requirements of the Procedimentos de Rede in the planning phase of the wind farm, giving predictability and safety for both the project developer and ONS. The set of proposed guidelines and procedures, for the first time entirely presented in a single technical document, incorporates a unified methodology for the compliance verification that can be easily reproduced, representing a powerful environment for conducting tests in the wind sector.
Descrição
Palavras-chave
Aerogerador full-converter, Controle de tensão, Fault ride through, Inércia sintética, Procedimentos de rede, Qualidade de energia, Full-Converter wind turbine, Power quality, Synthetic inertia, Voltage control