Electrical energy quality impact evaluation due to conection of a wind farm on the transmission network

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014.O cenário energético mundial e nacional vem se alterando constantemente nas últimas décadas. Com os choques do petróleo, incidentes em usinas nucleares, redução do volume de água nos reservatórios de usinas hidrelétricas e diminuição das reservas de carvão, a energia eólica tem cada vez mais se tornado uma alternativa atrativa para a geração elétrica. Desde a sua criação até os tempos atuais, a produção de energia por meio de turbinas movidas pela força dos ventos avançou consideravelmente. Atualmente, encontram-se disponíveis no mercado turbinas eólicas de até 8 MW de potência, e em consequência, tem-se um número crescente de parques eólicos sendo instalados no país. Para o aproveitamento da energia oriunda destes parques no sistema elétrico, um conjunto de procedimentos para as suas conexões à rede é demandado. Como as turbinas eólicas, para gerarem na frequência da rede nacional, utilizam inversores de frequência e outros componentes eletrônicos geradores de correntes harmônicas, os aerogeradores são fontes intrínsecas de harmônicas. Considerando-se os aspectos ora mencionados, surgiu a ideia de desenvolvimento deste trabalho que visa avaliar o impacto causado por um complexo hipotético de geradores eólico na qualidade da energia elétrica inserida na rede básica de transmissão. É também parte das metas deste estudo comparar alguns itens da regulação brasileira que versa sobre este assunto com a regulação empregada nos Estados Unidos e na Europa. Para tanto, inicialmente, apresenta-se uma visão geral das normas brasileiras e internacionais para a conexão de parque eólicos na rede de transmissão, e em seguida, os resultados de simulações computacionais são expostos e avaliados com vista a atender os propósitos deste trabalho.The global and national energy scenario has been constantly changing in recent decades. With the petroleum crashes, incidents in nuclear power plants, reduction on the volume of water in hydroelectric reservoirs, and decrease in coal reserves, wind power turbine has increasingly become an attractive alternative for electric generation. Since its inception to date, the production of energy through wind turbines has advanced considerably. Currently, there are wind powers turbines with up to 8 MW of power available in the market and therefore there are an increasing number of wind farms being installed in the country. In order to use the energy from these parks on the power system, a set of procedures are demanded for their connections to the network. Since the wind turbines have to generate on the frequency of the national network, it utilizes frequency inverters and other electronic components which are harmonic currents generators, wind turbines are intrinsic sources of harmonics. Considering the aspects mentioned herein, the idea of the development of this work which aims to evaluate the impact of a hypothetical wind complex generator on the electric power quality inserted into the basic transmission network came up. It is also part of the aims of this study to compare some items of the Brazilian regulation that deals with this issue to those of the regulations in the United States and Europe. Therefore, an overview of the national and International Standards for the connection of wind farms to the transmission network is presented initially, and then the results of computer simulations are presented and evaluated in order to meet the purposes of this work