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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34039
ORCID: | http://orcid.org/0000-0001-7986-401X |
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Uma proposta topológica e operacional para a conexão em corrente contínua de parques eólicos offshore à rede CA onshore |
Alternate title (s): | A topological and operational proposal for direct current connection of offshore wind farms to the onshore AC grid |
Author: | Candido, Leonardo Resende |
First Advisor: | Oliveira, José Carlos de |
First member of the Committee: | Oliveira, José Carlos de |
Second member of the Committee: | Rezende, Paulo Henrique Oliveira |
Third member of the Committee: | Santos, Ivan Nunes |
Fourth member of the Committee: | Camargo, Ivan Marques de Toledo |
Summary: | O crescente avanço da utilização de fontes renováveis de energia é inegável, principalmente quando se observa o número cada vez maior de instalações eólicas e fotovoltaicas, bem como o aumento proporcional dessas fontes em relação a matriz energética global. Focando as usinas eólicas, essas podem ser classificadas através de duas configurações: offshore (usinas em alto-mar) e onshore (usinas em terra). Em relação aos sistemas de geração de energia eólica offshore, é válido notar que há uma clara tendência global, a favor dessa tecnologia. Os atrativos para o aproveitamento eólico em pontos mais distantes das áreas continentais são vários, sendo o principal atrelado às maiores velocidades médias dos ventos, que podem resultar numa geração de energia 70% maior, quando comparados com usinas eólicas em terra. Para tornar estas projeções e expectativas concretas, é necessário, além dos componentes clássicos que compõem tais arranjos, os requisitos referentes às redes de transmissão da energia produzida. Esses, tradicionalmente, são baseados em tecnologias de corrente alternada (CA), ou em corrente contínua (CC), sendo cada qual com suas limitações e atributos. Neste cenário, este trabalho contempla uma proposição de uma topologia física, operacional e construtiva para a conversão da energia e de um sistema de transmissão para a interconexão das plantas eólicas em alto-mar com os pontos em terra. Dentro desse escopo, os desenvolvimentos contemplados neste trabalho são focados na apresentação de uma contextualização sobre os complexos de geração eólica, em uma análise comparativa dos sistemas abordados na literatura presente, além de propor uma estratégia operacional e topológica, para os fins propostos, baseada na tecnologia em corrente contínua. Estudos operacionais são realizados através da implementação computacional da concepção filosófica, por meio de um sistema teste desenvolvido na ferramenta SIMULINK do software MATLAB, a fim de ilustrar a viabilidade e os atrativos da tecnologia proposta. |
Abstract: | The growing advance in the use of renewable energy sources is undeniable, especially when one observes the growing number of wind and photovoltaic installations, as well as the proportional increase in these sources in relation to the global energy matrix. Focusing on wind farms, these can be classified into two configurations: offshore (offshore plants) and onshore (onshore plants). In relation to offshore wind power generation systems, it is worth noting that there is a clear global trend towards the use of this technology. In fact, there are several attractions for wind development in points further away from continental areas, the main one being linked to higher average wind speeds, which can result in 70% more energy generation, when compared to onshore wind power plants. Aiming at making these projects concrete, it is necessary, in addition to the classic components that make up such arrangements, the requirements referring to the transmission networks of the produced energy to the onshore AC networks. These, traditionally, are based on alternating current (AC) or direct current (DC) technologies, each with its limitations and attributes. In this scenario, this work contemplates a proposition of a physical, operational and constructive topology for the conversion of energy and a transmission system for the interconnection of offshore wind power plants with onshore AC power grids. Within this scope, the developments herein carried out are focused on presenting a contextualization of the wind generation complexes, a comparative analysis of the systems covered in the present literature and a proposal of a topological and operational strategy, for the proposed purposes, based on the DC power transmission technology. Once the overall physical and control DC arrangement is established, studies are carried out through the computational implementation of the philosophical conception, through a test system developed in the SIMULINK tool of the MATLAB software, in order to illustrate the feasibility and attractiveness of the proposed technology. |
Keywords: | Geração eólica offshore Transmissão em corrente contínua Paralelismo de aerogeradores Proposta topológica PMSG Conversor boost Offshore wind generation Direct current transmission wind turbines arrangements Transmission topology proposal Boost converter Engenharia elétrica |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
Subject: | Engenharia Elétrica Energia Eólica Energia elétrica - Transmissão - Corrente contínua |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Quote: | CANDIDO, Leonardo Resende. Uma proposta topológica e operacional para a conexão em corrente contínua de parques eólicos offshore à rede CA onshore. 2022. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.62 |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.62 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34039 |
Date of defense: | 26-Jan-2022 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica |
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