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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-2314-0837
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Utilização de sistemas armazenadores de energia para controle do perfil de tensão em regime permanente em redes elétricas de distribuição
Alternate title (s): Using energy storage systems to control voltage profile in steady-state in electrical distribution grids
Author: Lima, Mateus Andrade Marques de
First Advisor: Guimarães, Geraldo Caixeta
First coorientator: Monteiro, Raul Vitor Arantes
First member of the Committee: Santos, Ivan Nunes
Second member of the Committee: Moura, Fabrício Augusto Matheus
Summary: Este trabalho visou realizar um estudo para análise do desempenho de um sistema de armazenamento de energia, por meio de baterias de ion-Li, para o nivelamento de carga em uma rede de distribuição de energia elétrica. Para tal, foi utilizada a ferramenta Simulink, do software MATLAB, versão 2016a. O estudo em questão elaborou o controle do chaveamento do banco de baterias por meio do controle do nível de tensão da rede, sendo os limites mínimo e máximo norteados pelo Módulo 8 do Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Tal estudo propiciou uma metodologia para a análise do problema, escolha da tecnologia armazenadora mais viável considerando fatores técnico-econômicos e, por fim, dimensionamento da capacidade do banco de baterias utilizado. A fim de prolongar a vida útil do sistema uma lógica para a limitação da taxa de descarga da bateria de lítio foi utilizada, bem como o monitoramento do estado de carga – SOC da bateria. Para o despacho da energia gerada pela bateria, foi utilizado um inversor de tensão de dois níveis. Para controle do despacho de energia, foi utilizado um conversor CC/CC baseado na topologia Boost, sendo seu controle baseado nos preceitos acima citados de limitação de corrente de descarga e análise do estado de carga da bateria. Para a recarga da bateria, foi utilizado um conversor CA/CC do tipo retificador de 6 pulsos controlado a tiristores, com seu controle de carga sendo realizado por meio de uma malha de comando ligada ao conversor CC/CC tipo Buck. Para a análise do arranjo acima foi utilizado o sistema de teste de distribuição 13 barras modificado do Institute of Electrical and Electronics Engineers – IEEE.
Abstract: This work aims to implement a study for the analysis of a performance of an energy storage system using Li-ion battery. For this, a tool of the software MATLAB, version 2016a, Simulink was used. The study mentioned elaborates a switching control of the battery system using a voltage level control of the grid, using the high and low limits disposed on Módulo 8 of Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST, from Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. The study provides a methodology for the analysis of the problem, the choice of the most interesting technology, considering the technical and economical factors and the bank capacity sizing. In order to extend the lifetime of the battery, a strategy to limit the discharge current was implemented and also the monitoring of the State of Charge – SoC of the battery. To dispatch the energy storaged in the battery, a two level voltage converter was used for it. Also, a DC/DC converter based on the Boost converter topology was used, its control was based on the information described above. To control the recharge of the bank – battery, a AC/DC converter based on controlled 6-pulse rectifier with Thyristors was used, with its charge control made with a control command connected to a DC/DC converter using Buck topology For the analysis of the arrange developed the 13 bus bar distribution test feeder of Institute of Electrical and Electronics Engineers – IEEE will be used.
Keywords: Sistemas Armazenadores de Energia
Ion-Litium
Nivelamento de Carga
Controle de Tensão
Redes de Distribuição de Energia Elétrica,
Simulação.
Energy Storage Systems
Ion-Litium
Load Leveling
Voltage Control
Electrical Distribution Networks
Simulation
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: LIMA, Mateus Andrade Marques de. Utilização de sistemas armazenadores de energia para controle do perfil de tensão em regime permanente em redes elétricas de distribuição. 2019. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2287
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2287
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27032
Date of defense: 8-Aug-2019
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