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Título: Suportabilidade a afundamentos de tensão em geradores DFIG empregando limitador supercondutor
Autor(es): Oliveira, Flávio Duarte Couto
Orientador: Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
Coorientador: Fardin, Jussara Farias
Data do documento: 13-Set-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: No mundo moderno, a produção de energia elétrica é fundamental para o desenvolvimento industrial e econômico de um país. O crescimento econômico aliado à cescente conscientização ambiental tem aumentado a preocupação com as fontes de energia. Diante disso, há um grande estimulo a utilização de fontes alternativas. Dentre essas fontes alternativas, uma das mais promissoras é a energia eólica, que se tornou uma fonte de produção viável e competitiva. Entre as tecnologias de geradores eólicos, uma das mais utilizadas é a de Gerador de Indução Duplamente Alimentado - DFIG, adequado à operação com turbinas de velocidade variável. Essa tecnologia, DFIG, passou a ser amplamente utilizada por alguns países em seus sistemas elétricos. Como consequência, esses países foram obrigados a definir critérios de sua interconexão com a rede cada vez mais rígidos. Um dos principais critérios exige que a usina permaneça conectada à rede durante um afundamento momentâneo de tensão - AMT. Além disso, alguns códigos, como da Alemanha e Espanha, exigem que o sistema forneça potência reativa à rede durante o AMT para reduzir seu efeito. Neste trabalho é realizado um estudo teórico da influência dos AMTs em um sistema de conversão de energia eólica utilizando a tecnologia DFIG. Após isso, é apresentado uma nova solução para aumentar a suportabilidade da turbina durante um AMT equilibrado. Um dispositivo que incorpora limitadores de corrente supercondutores-LCS é proposto, sendo analisado em diferentes configurações e estratégias e é comparado com as soluções convencionais. A validação, feita por simulação computacional, utilizou o software PSCAD/EMTDC da Manitoba-HVDC. Os resultados de simulação mostram o bom desempenho do dispositivo aumentando a robustez do DFIG.
In the modern world, the generation of electricity is fundamental to the industrial and economic development of a country. Economic growth coupled with growing environmental awareness has lead to an increased concern about energy sources. Therefore, the use of alternative sources was stimulated. Among these alternative sources, one of the most promising is wind power, which have became a viable and competitive source. Among the technologies of wind generators, one of the most used is the Doubly Fed Induction Generator - DFIG, suitable for operation with variable speed turbines. This technology, DFIG, became widely used by some countries in their electrical systems. As a result, these countries were forced to adopt strict grid interconnection rules. One of the main rules requires that plant stay connected to the grid during voltage sags. Additionally, some codes such as the ones from Germany and Spain, requires reactive power infeed during voltage dips in grids, thus reducing sag’s effect. In this work, a theoretical study is held on the influence of sag in wind energy conversion systems using the DFIG technology. After this, a new solution for increasing the robustness of the turbine during a balanced voltage dip is displayed. The new solution is a device that incorporates superconductors current limiters. The device is analyzed in different configurations and strategies, then it is compared with conventional solutions. The validation was carried out by computer simulation used the PSCAD / EMTDC from Manitoba-HVDC. Simulation results presented a good device performance on increasing the robustness of the DFIG.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9713
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