Modelagem de turbinas e reguladores de velocidade e seus impactos na simulação da regulação primária de frequência

Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2020-04-02T02:16:22Z No. of bitstreams: 1 888958.pdf: 2860469 bytes, checksum: 2a3ef4dd4175fc21a7257d15e4b2a063 (MD5)Made available in DSpace on 2020-04-02T02:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 888958.pdf: 2860469 bytes, checksum: 2a3ef4dd4175fc21a7257d15e4b2a063 (MD5) Previous issue date: 2018-03A mudança na matriz energética dos sistemas elétricos, com o rápido e iminente crescimento da participação de fontes de energia renováveis não-síncronas e não despacháveis, já é realidade, principalmente, em alguns países desenvolvidos. Os ganhos e benefícios para o meio ambiente são claros, mas esse novo cenário apresenta grandes desafios e demanda a realização de novos estudos com foco na confiabilidade da operação e no planejamento de expansão do sistema elétrico. Um dos aspectos que irão sofrer um forte impacto das fontes conectadas à rede via inversores, é a qualidade da frequência. O foco deste trabalho não está na diminuição da inércia, mas sim na exploração de alguns detalhes do controle primário de frequência ainda convencional. Nos estudos de estabilidade transitória e de controle de frequência, a utilização de modelos eletromecânicos adequados das usinas de geração são fundamentais para a obtenção de resultados robustos que possam prever o comportamento real do sistema elétrico. Este trabalho apresenta o impacto e a importância da representação, nos modelos eletromecânicos, de determinadas características de reguladores de velocidade e de turbinas para avaliação do controle primário de frequência. Para tal, são realizadas simulações no domínio do tempo em sistemas de testes, nas quais a implementação das características é feita de formas isolada e combinada, com utilização de métricas para análise de sensibilidade da variação de frequência para um evento específico.The change in the composition of the energy sources of the electrical systems, with the rapid and iminent growth of the participation of non-synchronous non-dispatchable renewable energy sources, is already a reality, mainly, in some developed countries. The gains and benefits for the environment are clear, but this new scenario presents big challenges and demands the realization of new studies focusing on the reliability of the operation and the planning of expansion of the electrical system. One of the aspects that will suffer a significant impact by the inverter-based sources, is the frequency quality. The focus of this work is not on the impact of reducing inertia, but on exploring some details of the conventional primary frequency control. In the studies of transient stability and frequency control, the use of appropriate electromechanical models of the generation plants are fundamental for obtaining robust results that can predict the actual behavior of the electrical system. This work presents the impact and importance of the representation, in electromechanical models, of certain characteristics of speed regulators and turbines for the evaluation of the primary frequency control. For this purpose, simulations are carried out in time domain in test systems, in which the implementation of the characteristics is made in isolated and combined forms, using metrics for sensitivity analysis of the frequency variation for a given event