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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49434| ORCID: | http://orcid.org/0009-0005-1749-1699 |
| Tipo do documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Estudo da aplicação conjunta de reator a núcleo saturado e capacitor chaveado a tiristor como solução para tensão em regime permanente de rede de distribuição. |
| Autor(es): | Castro, Laura Carvalho de |
| Primeiro orientador: | Santos, Ivan Nunes |
| Primeiro coorientador: | Menezes, Luciano Jorge |
| Primeiro membro da banca: | Rezende, Paulo Henrique Oliveira |
| Segundo membro da banca: | Freitas, Jordana Alves de |
| Resumo: | O presente trabalho aborda os desafios operativos na rede de distribuição de energia elétrica decorrentes da expansão da geração distribuída e da eletromobilidade. O objetivo consiste em modelar, analisar e mitigar as variações de tensão de longa duração, focando nos fenômenos de sobretensão diurna e subtensão noturna. Para a realização da pesquisa, adota-se uma metodologia de modelagem computacional no ambiente Matlab/Simulink. Utiliza-se como base o sistema de teste de quatorze barras do IEEE, adaptado para a tensão de treze mil e oitocentos volts, com foco em um barramento periférico. O método divide-se na calibração de um cenário de distúrbios sem compensação e na posterior implementação de duas tecnologias mitigadoras: um reator a núcleo saturado com configuração de doze pulsos e um capacitor chaveado a tiristor. Os parâmetros de modelagem baseiam-se em critérios de curto-circuito normativos de concessionárias brasileiras e nos limites de qualidade estipulados pela agência reguladora nacional. Os resultados obtidos no sistema base validam a gravidade dos distúrbios, registrando uma sobretensão crítica devido à injeção solar fotovoltaica e um afundamento crítico decorrente do carregamento de veículos elétricos. Com a inserção dos sistemas mitigadores, o reator drena o excesso de reativos e limita a sobretensão ao teto normativo. A análise espectral confirma o cancelamento das harmônicas de ordens inferiores no Reator a Núcleo Saturado, restringindo as distorções à décima primeira e décima terceira ordens. No cenário noturno, o capacitor chaveado compensa a demanda reativa e restabelece a tensão em menos de um ciclo após o acionamento, mitigando transientes por meio de estratégias de gatilho síncrono. Conclui-se que a atuação conjunta entre o controle magnético do reator e a flexibilidade eletrônica do capacitor chaveado constitui uma solução integrada, robusta e eficiente. Como perspectivas futuras, aponta-se o desenvolvimento de filtros passivos para as harmônicas residuais e a aplicação de algoritmos de controle preditivo ou lógica nebulosa para a adaptação em tempo real ao comportamento da eletromobilidade. |
| Abstract: | This study addresses the operational challenges in the electrical energy distribution network resulting from the expansion of distributed generation and electromobility. The objective consists in modeling, analyzing, and mitigating long-duration voltage variations, focusing on the phenomena of daytime overvoltage and nighttime undervoltage. To conduct the research, a computational modeling methodology is adopted within the Matlab/Simulink environment. The IEEE fourteen-bus test system is used as a base, adapted for a voltage of thirteen thousand eight hundred volts, focusing on a peripheral busbar. The method is divided into the calibration of a disturbance scenario without compensation and the subsequent implementation of two mitigating technologies: a twelve-pulse configuration saturated-core reactor and a thyristor-switched capacitor. The modeling parameters are based on standard short-circuit criteria from Brazilian utilities and on quality limits stipulated by the national regulatory agency. The results obtained in the base system validate the severity of the disturbances, recording a critical overvoltage due to photovoltaic solar injection and a critical sag resulting from electric vehicle charging. With the insertion of the mitigating systems, the reactor drains the excess of reactives and limits the overvoltage to the regulatory ceiling. The spectral analysis confirms the cancellation of lower-order harmonics, restricting distortions to the eleventh and thirteenth orders. In the nighttime scenario, the switched capacitor compensates for the reactive demand and restores the voltage in less than one cycle after activation, mitigating transients through synchronous triggering strategies. It is concluded that the joint operation between the magnetic control of the reactor and the electronic flexibility of the switched capacitor constitutes an integrated, robust, and efficient solution. As future perspectives, the development of passive filters for residual harmonics and the application of predictive control algorithms or fuzzy logic are pointed out for real-time adaptation to electromobility behavior. |
| Palavras-chave: | Q!ualidade de energia elétrica Electric power quality Reator a núcleo saturado Capacitor chaveado a tiristor Geração distribuída Veículos elétricos Saturated-core reactor Thyristor-switched capacitor; Distributed generation Electric vehicles |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Referência: | CASTRO, Laura Carvalho de. Estudo da aplicação conjunta de reator a núcleo saturado e capacitor chaveado a tiristor como solução para tensão em regime permanente de rede de distribuição. 2026. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49434 |
| Data de defesa: | 21-Jul-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Elétrica |
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