Publicação: Análise da influência da geração distribuída fotovoltaica na proteção de sistemas de distribuição de energia elétrica
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Resumo
Os sistemas de proteção são elementos fundamentais na concepção de qualquer projeto elétrico
e, na área de distribuição de energia, são responsáveis por garantir a qualidade e a confiabilidade
do fornecimento. Dessa forma, os relés de sobrecorrente são elementos básicos empregados em
todo e qualquer esquema de proteção. Nos últimos anos, o Brasil presenciou um aumento significativo
da geração distribuída e, com isso, vários estudos surgiram com o propósito de verificar
quais os impactos dessa tecnologia em um sistema elétrico de potência (SEP). Desse modo, este
trabalho tem como objetivo principal a análise da influência da geração fotovoltaica distribuída
na coordenação otimizada de relés de sobrecorrente temporizados de fase. Para isso, foram
utilizadas duas ferramentas poderosíssimas, o OpenDSS e o Python 3, conectados via interface
Component Object Model (COM). O circuito analisado como estudo de caso foi o IEEE 13 barras
e o algoritmo desenvolvido nesta pesquisa utilizou-se de técnicas de busca em profundidade
para definição automática dos pares de relés, bem como fez uso de ferramentas metaheurísticas
para coordenação otimizada dos dispositivos. Os dados obtidos foram satisfatórios, uma
vez que os parâmetros para garantia da coordenação sofreram variações quando comparados
os circuitos sem e com geração distribuída. Ademais, o algoritmo de busca em profundidade
desenvolvido ao longo do trabalho se mostrou bastante promissor, possibilitando a análise em
diversos tipos de sistemas modelados no OpenDSS.
Abstract
Protection systems are fundamental elements in the conception of any electrical project. In the
area of power system distribution, they are responsible for ensuring the service quality and supply
reliability. Thus, overcurrent relays in conjunction with circuit breakers are basic elements
used in several protection schemes. In recent years, a significant increase of the distributed
generation has occurred in Brazil and, as a result, several studies have emerged with the objective
of verifying the impacts of this technology on an electric power system. In this way, this
work has as main objective the analysis of the influence of distributed photovoltaic generation
in the optimal overcurrent relays coordination (phase time unit). For this, two very powerful
tools were used, OpenDSS connected with the Python 3 programming language. The circuit
utilized as a case study was the IEEE 13 buses, and the algorithm developed in this research
used depth-first search techniques for automatic definition of relay pairs, as well as using metaheuristic
tools for coordinating the protective devices. The data obtained were satisfactory,
since the parameters to guarantee the coordination suffered variations when comparing the
circuit without and with distributed generation. In addition, the depth-first search algorithm
developed throughout the work proved to be very promising, allowing the analysis of different
types of electrical systems modeled in OpenDSS.
Palavras-chave
Sistemas de proteção, Fotovoltaico, OpenDSS, Python, Coordenação otimizada de relés, Geração distribuída, Protection systems, Overcurrent relays, Optimal coordination, Depth-first search
Citação
TEIXEIRA, Marcelo Donizeti Cordeiro. Análise da influência da geração distribuída fotovoltaica na proteção de sistemas de distribuição de energia elétrica. 2022. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em
Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.