O papel da geração fotovoltaica no fluxo de potência reativa em unidades consumidoras com geração distribuída: um estudo de caso
Nome: DANIEL CAMPOS POMPERMAYER
Data de publicação: 05/09/2024
Banca:
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Papel |
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| AUGUSTO CESAR RUEDA MEDINA | Examinador Interno |
| JUSSARA FARIAS FARDIN | Presidente |
| MÁRCIO ALMEIDA CÓ | Examinador Externo |
Resumo: Esta dissertação discorre sobre a degradação do fator de potência de uma unidade consumidora de energia elétrica causada pela integração de geração distribuída, bem como sobre os encargos por reativos excedentes que podem vir a ser aplicados. Também se discute preliminarmente a viabilidade de se empregar inversores fotovoltaicos para ajudar a suportar o fluxo de potência da unidade consumidora. O campus de Goiabeiras da Universidade Federal do Espírito Santo, Brasil, foi usado como estudo de caso. Dados reais de consumo e de geração de energia elétrica do campus foram utilizados e agrupados por estação do ano e segundo a natureza dos dias: se dias úteis, feriados ou recesso acadêmico. A distribuição estatística SU de Johnson foi selecionada para modelar o consumo e a geração de energia ativa, enquanto a distribuição logística foi selecionada para modelar o consumo de energia reativa do campus. Por meio de uma simulação de Monte Carlo, foi estimada a probabilidade de violação do fator de potência regulatório em cada hora dos dias de 2023, assim como foram encontrados os máximos valores prováveis de encargos por reativos excedentes naquele ano. A hipótese de ser economicamente viável empregar os inversores fotovoltaicos para ajudar no suporte de reativos foi reduzida aos termos de um problema de otimização que foi resolvido pelo emprego do resolvedor IPOPT. Os resultados sugerem que a integração de geração distribuída pode degradar substancialmente o fator de potência de uma unidade consumidora, aumentando a probabilidade de violação do valor regulatório, particularmente durante períodos de alta geração. Por outro lado, os valores máximos prováveis de encargos por reativos excedentes que foram encontrados representam tipicamente menos de 10% da economia proporcionada pela geração. Os resultados também não indicaram a rejeição da hipótese de que seja viável empregar os inversores fotovoltaicos para o suporte de reativos da unidade consumidora. Todo o cálculo foi realizado por meio de um programa de computador especialmente desenvolvido, que se encontra disponível em código aberto.
