Avaliação de estratégias de controle de potência reativa de aerogeradores síncronos em redes elétricas

No presente trabalho é avaliada uma metodologia de injeção de potência reativa em redes elétricas durante afundamentos de tensão provocados por curto-circuito, em parques eólicos interligados, adotada em alguns países com maturidade tecnológica na produção de energia eólica. Nos estudos desenvolvidos, foi utilizado o aerogerador síncrono a imã permanente com conversor pleno em função da grande controlabilidade do conversor interligado à rede e por possuir elevada capacidade de fornecimento de potência reativa, comparada a outras tecnologias de aerogeradores. No Brasil, os requisitos de interligação de parques eólicos as redes elétricas, definido pelo Operador Nacional do Sistema, ainda não estipula a necessidade de adoção de tal metodologia durante defeitos na rede elétrica, apenas especifica a curva de capacidade de afundamentos de tensão que os aerogeradores devem seguir para evitar o desligamento frente a afundamentos de tensão. Os critérios de proteção do aerogerador síncrono são avaliados a partir de simulações de curto-circuito em uma rede de teste adotando-se os requisitos do Brasil, sem injeção de potência reativa, sendo comparados com o de outros países que adotam curvas de injeção de potência reativa.

ABSTRACT: In the present work a methodology of reactive power injection in electric grids during voltage dips provoked by short-circuit, in connected wind farms, adopted at some countries with technological maturity in the production of wind energy in the world is evaluated. In the developed studies, the direct drive synchronous wind generator was used with full converter due to the high controllability of the converter connected to the electric grid and for possessing high capacity of reactive power supply, compared to other wind generators technologies. In Brazil, the grid code to connect wind farms to the electric grids, defined by the National Operator of the Electrical System, doesn't stipulate yet the need of adoption of such methodology during faults in the electric grid. It just specifies the ride through apability curve for voltage dips that the wind generators should follow to avoid the trip of the undervoltage relay. Criteria of the synchronous wind generators protection are evaluated starting from short-circuit simulations in a test grid with adoption of the Brazilian grid code, without reactive power injection, being compared with those of other countries that adopt reactive power injection curves.