Um método para análise de faltas em sistemas de energia com geradores distribuídos conectados à rede por meio de conversores de frequência completos
| dc.contributor.advisor1 | Moura, Adriano Aron Freitas de | |
| dc.contributor.advisor1ID | 02458723373 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7699437598190399 | pt_BR |
| dc.contributor.author | Lemos, Herick Talles Queiroz | |
| dc.contributor.referee1 | Moura, Ailson Pereira de | |
| dc.contributor.referee1ID | 10463593391 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7100954284070403 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Queiroz Júnior, Idalmir de Souza | |
| dc.contributor.referee2ID | 63510731468 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8047604543096116 | pt_BR |
| dc.creator.ID | 05156543456 | pt_BR |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7382378841811148 | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2022-04-28T15:32:49Z | |
| dc.date.available | 2019-04-01 | |
| dc.date.available | 2022-04-28T15:32:49Z | |
| dc.date.issued | 2019-02-25 | |
| dc.description.abstract | The study of electrical systems under fault conditions provides fundamental information for the design and configuration of the network protection. These studies are traditionally performed in the phasor domain and based on the physical behavior of the synchronous generators directly connected to the network. However, the increase of full-scale converter-based (FSC – based) distributed generators connections to the grid has created the need for new short-circuit analysis methods, since, unlike the synchronous generators, the converter current contribution depends only on its pre-fault control strategy and the applied Fault Ride Through – FRT requirements. In this work, an improved fault analysis method is proposed to assess the current contribution of FSC-based distributed generators to different pre-fault control strategies and FRT requirements using accessible data to planning engineers. In the proposed method the converter was modeled as a voltage controlled current source that injects only positive sequence currents with magnitude and phase angles dependent on the pre-fault control strategy, maximum converter specifications, and FRT requirements. In this work were developed algorithms for modeling the pre-fault control strategies Constant Power Factor - FPC, Constant Voltage – VC and Constant Reactive Power – QC, and an algorithm for grid voltage support requirement of the Brazilian grid code. The converter current source model is subsequently converted to an impedance equivalent and included in a classical fault analysis method based on the bus impedance matrix. The proposed algorithms were demonstrated in study cases and later validated by comparing the obtained results with the professional software Simultaneous Fault Analysis - ANAFAS. For all evaluated faults, the proposed algorithms presented an excellent performance in the estimation of the steady-state current contribution from converters, which shows that they can be implemented in any commercial software of power system analysis | pt_BR |
| dc.description.resumo | O estudo dos sistemas elétricos sob condições de falta fornece informações fundamentais para o dimensionamento e configuração da proteção. Tais estudos, tradicionalmente, são realizados em estado permanente e baseados, principalmente, no comportamento físico dos geradores síncronos diretamente conectados à rede. Por outro lado, com a introdução das modernas unidades de geração distribuída acopladas à rede via conversores de frequência completos – CFSs, verificou-se a necessidade de revisão dos métodos tradicionais, visto que, ao contrário dos geradores síncronos, as correntes de contribuição dos conversores dependem, apenas, de sua estratégia de controle e dos procedimentos de rede exigidos pelo operador do sistema, notadamente os requisitos de suportabilidade à distúrbios decorrentes de faltas na rede elétrica ou Fault Ride Through - FRT. Neste contexto, este trabalho apresenta uma técnica para análise de faltas shunt no domínio fasorial em sistemas de potência com geração distribuída acoplada à rede via CFCs que requer dados de fácil acesso aos engenheiros de planejamento e permite a avaliação da contribuição dos geradores para diferentes estratégias de controle de pré-falta e de FRT. Na abordagem proposta, o conversor é modelado como uma fonte de corrente controlada por tensão que injeta apenas correntes de sequência positiva com magnitudes e ângulos de fase dependentes da estratégia de controle de pré-falta, das especificações máximas do conversor e dos requisitos de FRT. Os algoritmos propostos para representação dos modos de controle pré-falta: Fator de Potência Constante – FPC, Tensão Constante – VC e Potência Reativa Constante – QC; e um algoritmo para representação do modo de suporte de tensão à rede exigido no código de rede do Operador Nacional do Sistema – ONS. O modelo de fonte de corrente do conversor é posteriormente convertido em um equivalente de impedância e incluído em um método clássico de análise de faltas baseado na matriz de impedâncias de barra do sistema. A metodologia proposta foi demonstrada por meio de estudos de caso e, posteriormente, validada com auxílio do software comercial Análise de Faltas Simultâneas – ANAFAS. Para todas as faltas avaliadas os algoritmos propostos apresentaram excelente desempenho na estimação da corrente de contribuição dos conversores em regime permanente, podendo ser implementados em qualquer programa de análise de sistemas de potência comercial | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.21708/bdtd.ppgee.dissertacao.6958 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6958 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal Rural do Semi-Árido | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Centro de Engenharias - CE | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFERSA | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | pt_BR |
| dc.relation.references | LEMOS, Herick Talles Queiroz. Um método para análise de faltas em sistemas de energia com geradores distribuídos conectados à rede por meio de conversores de frequência completos. 2019. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019. | pt_BR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | pt_BR |
| dc.rights.license | CC-BY-SA | pt_BR |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.pt_BR | * |
| dc.subject | Curtos-circuitos | pt_BR |
| dc.subject | Geração distribuída | pt_BR |
| dc.subject | Conversor de frequências completo | pt_BR |
| dc.subject | Short-circuits | pt_BR |
| dc.subject | Distributed generarion | pt_BR |
| dc.subject | Full scale converters | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | pt_BR |
| dc.title | Um método para análise de faltas em sistemas de energia com geradores distribuídos conectados à rede por meio de conversores de frequência completos | pt_BR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | pt_BR |
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