Comparação de modelos que representam aerogeradores conectados em redes de distribuição considerando a incerteza do vento

Abstract

A utilização do potencial eólico para a geração de energia elétrica tem se tornado cada vez mais comum ao longo dos anos. A crescente preocupação ambiental, aliada a fatores socioeconômicos e ao desenvolvimento de tecnologias utilizadas em aerogeradores fez, com que a inserção de parques eólicos no sistema elétrico se tornasse cada vez mais significativa. Essa inserção pode apresentar pontos positivos e negativos, como por exemplo a redução das perdas de potência ativa no sistema e o consumo excessivo de potência reativa. Portanto, torna-se interessante analisar o fluxo de potência da rede mediante a inserção dos aerogeradores considerando as incertezas do vento. Foram implementados no MATLAB os modelos I, II, PQ e RX que representam o aerogerador inserido em um sistema de distribuição composto por 4 barras para análise do fluxo de determinístico. As respostas entregues pela solução do fluxo de potência foram comparadas com uma simulação no domínio do tempo construída no SIMULINK. A comparação realizada evidenciou que o maior desvio das respostas dos modelos em relação a simulação foi inferior a 10%. Por fim, os modelos I, II, PQ, RX e E-33 foram utilizados para representar o aerogerador inserido em um sistema de distribuição de 33 barras pra análise do fluxo de potência probabilístico considerando a incerteza do vento. As medições de velocidade do vento foram descritas em uma função de distribuição de probabilidade e então entregues a solução do fluxo de potência por meio da simulação de Monte Carlo. Durante essa análise evidenciou-se que um modelo pode ser mais adequado que o outro em um determinado cenário, como por exemplo o interesse em considerar as perdas, a disponibilidade da curva de potência do aerogerador, ou mesmo os parâmetros da turbina e do gerador utilizados. Portanto, a utilização destes para representar o aerogerador inserido em um sistema de distribuição são de grande valia, uma vez que o comportamento da rede em regime permanente pode ser prevista pela análise do fluxo de potência.