Grupo: GAT

Tema: Dinâmica de sistemas de potência:

Título: Desempenho do Sistema de Transmissão e Distribuição Devido a Geração Solar Fotovoltaica Em Larga-escala : Estabilidade x Controle de Tensão

Autores: Helio Valgas(1); Roberto Giudice(1); Carlos França(1); Pedro Vaquer(2); Fernando Peral(2); Roberto Devienne(2);

Instituições: ENERGY CHOICE(1); SOLATIO ENERGIA(2)

Resumo: No Brasil, ainda não existe um mercado financeiro para geração síncrona e/ou não-síncrona para recuperar os custos de fornecimento das necessidades de serviços ancilares ao SIN-Sistema Interligado Nacional. Condições climáticas muito vantajosas, sem restrições ambientais, em conjunto com um crescimento contínuo do mercado, permitiram o desenvolvimento de fontes baseadas em inversores, reduzindo a presença de fontes síncronas cuja viabilidade se tornou mais complexa e passou a exigiu tempos de captação mais longos. Essa nova composição de fontes geradoras está limitando a disponibilidade de serviços ancilares e aumentando o risco de falhas potenciais em relação ao fornecimento de energia. Para prevenir e gerenciar este efeito, a inclusão de geração não-síncrona deve cumprir uma série de requisitos técnicos que foram estabelecidos e estão sujeitos à comprovação de sua eficácia técnica, a fim de assegurar e manter a operação segura e confiável do SIN. Esse processo constitui o chamado \"Parecer de Acesso\", (emitido pelo ONS), que define os requisitos de viabilidade técnica e operacional para cada nova conexão de geração não-síncrona (usinas fotovoltaicas e eólicas). Este artigo foca suas análises na investigação dos principais impactos da geração solar fotovoltaica, UFV, sobre o desempenho do sistema de potência existente, levando em consideração os diferentes níveis de penetração nas redes de transmissão e distribuição. Modelos de energia solar fotovoltaica de estado permanente constante são considerados, nomeadamente, em grandes empreendimentos centralizados com capacidades de regulação de tensão, avaliando-se as tensões e o desempenho de controle de potência reativa. Por outro lado, este trabalho não abrange o desempenho da geração solar fotovoltaica distribuída (D-UFV), uma vez que, geralmente, elas não possuem controle automático de tensão habilitado. Paper, referência [1], apresenta uma análise detalhada do efeito D-UFV do ponto de vista de \"system loadability\" e \"voltage stability\". Na primeira parte do presente documento, são apresentadas as principais características do SIN, incluindo a topologia de rede atual e a futura expansão da transmissão, a topologia da subestação (SE): Pirapora 2 (500/345/138 kV) e uma Rede de Distribuição (138 kV), às quais, respectivamente, 321 MW e 62 MW de UFV estão conectadas, além dos requisitos técnicos do ONS-Operador Nacional do Sistema Elétrico. A segunda parte apresenta os estudos que suportam o \"Parecer de Acesso\" e seus resultados, além de melhorias associadas aos impactos dos serviços ancilares das UFVs. Detalhamento dos conceitos de Torques Sincronizantes e Amortecedores são apresentados nos quais destacam-se as diferenças do que é possível obter-se com o controle de tensão dos Inversores (máquinas “estáticas”) e o controle de tensão de máquinas “rotativas”, afetadas pela ação do PSS-Power System Stabilizer. A terceira parte discute breves percepções sobre a coordenação ONS-COD. Finalmente, na quarta parte, são apresentadas as principais conclusões e observações, em particular, apontando a crescente complexidade e os desafios causados pela inserção de geração não sincrônica em larga escala na Rede de Transmissão e Distribuição, com atenção especial à Estabilidade x Controle de Tensão x Monitoramento e Coordenação Operativa.