Análise técnica de uma rede elétrica de média tensão associada a sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia na UFERSA - Campus Mossoró

Abstract

Os recursos energéticos distribuídos como os sistemas fotovoltaicos (FV) e os sistemas de armazenamento de energia a baterias (SAEBs) são tecnologias promissoras aplicadas ao setor elétrico brasileiro. A utilização destas ferramentas pode garantir a flexibilidade e confiabilidade na operação de redes elétricas. Entretanto, alguns impactos da inserção destes recursos como a alteração do perfil e violações de tensão, aumento no carregamento dos condutores e transformadores e aumento do nível de perdas podem gerar impactos na qualidade de energia elétrica. Nesse contexto, este trabalho realizou análises técnicas dos sistemas fotovoltaicos da UFERSA associados a sistemas de armazenamento na rede elétrica de média tensão no Campus Mossoró (Lado Leste). Para tal finalidade, foi realizada uma modelagem computacional no software OpenDSS dos elementos da rede elétrica em estudo e uma simulação do fluxo de potência da infraestrutura elétrica para um caso base (rede com sistemas fotovoltaicos) e do caso base com a presença de sistema de armazenamento a baterias. A avaliação técnica incluiu os parâmetros perdas técnicas, tensão em regime permanente, demanda e carregamento dos condutores e transformadores. No sistema base com os fotovoltaicos, foi identificada a capacidade operacional da rede para receber a energia despachada, com carregamento adequado dos condutores e transformadores e perdas técnicas compatíveis com redes de média tensão. No entanto, foi observada violação de tensão nos terminais secundários de algumas unidades geradoras. Para o sistema de armazenamento dimensionado verificou-se a capacidade de reduzir a demanda de pico (peak-shaving) sem exceder a capacidade dos condutores e transformadores. As perdas técnicas se mantiveram compatíveis com redes de média tensão. No entanto, foi observado um desequilíbrio entre a energia injetada e a demanda das cargas, o que gerou violação de tensão nos terminais de conexão em baixa tensão de todos os transformadores vinculados aos BESS. Como resultado, entende-se que há necessidade de adoção de estratégias operacionais com a finalidade de garantir capacidade técnica de aperfeiçoar o funcionamento dos sistemas fotovoltaicos e de armazenamento, além da implementação de controles específicos para estes sistemas.