Análise da área de vulnerabilidade e estabilidade de tensão em sistemas elétricos com a inserção de parques eólicos

A presente dissertação de mestrado avalia os afundamentos e a estabilidade de tensão de um sistema elétrico real com inserção de parques eólicos. Os estudos de afundamentos de tensão servem de base para a determinação das áreas de vulnerabilidade do sistema elétrico, nas quais, por sua vez, são investigados os aspectos referentes à instabilidade de tensão ocasionada pela integração de parques eólicos com geradores assíncronos. Para este fim, é utilizado o programa computacional ANAQUALI, desenvolvido pelo CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica). No estudo do comportamento dinâmico da tensão decorrente de curto-circuito, no qual o sistema eólico é inserido nas concepções de velocidade fixa e velocidade variável, utiliza-se um programa computacional desenvolvido no aplicativo MATLABTM. Os resultados dessas simulações evidenciam que o sistema eólico de velocidade variável proporciona uma maior margem de estabilidade de tensão ao sistema elétrico, devido à presença do controle de velocidade e de tensão. Estes estudos não são comumente aplicados aos sistemas de geração distribuída, e por isso, esta dissertação contribui também neste aspecto, podendo seus resultados servir de base para o planejamento de centrais cólicas inseridas em sistemas elétricos convencionais.

ABSTRACT: The present dissertation evaluates the voltage sag and stability of the real electrical system with the insertion of wind farms. The voltage sags studies serve of base for determination of the vulnerability areas of the electrical system, in which, in turn, the aspects are investigated regarding the voltage instability caused by the integration of wind systems with asynchronous generators. For that, the computational program ANAQUALI developed by CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia El?trica) was used. In the study of the voltage dynamic behavior due to short circuit, in which the wind system is inserted in the conceptions of fixed speed and variable speed, a computational program developed in the MATLABTM software is used. The results of these simulations evidence that variable speed wind system provides a larger voltage stability edge to the electrical system, due to presence of the speed and voltage control. These studies commonly are not applied to the distributed generation system, and therefore, this dissertation also contributes in this aspect, and the results can serve of base for the planning of wind parks inserted in conventional electrical systems.