Comparação do compartilhamento de potência em microrredes com controle por inclinação e máquina síncrona virtual

Abstract

Microrrede é um sistema formado por um conjunto de geração distribuída, de sistemas de armazenamentos de energia, e de cargas que pode ser isolada ou não da rede elétrica principal através de uma chave. Quando em operação desconectada à rede, ou de forma autônoma, apresenta o desafio de garantir o fornecimento de energia às cargas com as gerações e armazenamentos disponíveis. Por meio de conversores permitem a integração das fontes primárias de energia e garantem a confiabilidade e flexibilidade ao sistema, sendo necessário o uso de técnicas de controle para se ter o máximo desempenho. Um das técnicas mais utilizadas é o controle por inclinação (em inglês, droop control), apresentando a vantagem de não necessitar de comunicação entre os conversores, porém, o compartilhamento de potência reativa é bastante prejudicado pela influência da impedância entre as fontes de energia e as cargas da microrrede. Essa técnica pode ser alterada para o controle por inclinação RD (resistive droop control para melhor performance, mas ainda há a influência da linha que agora prejudica o compartilhamento de potência ativa. Outro método a ser estudado é o controle baseado no gerador síncrono virtual (Virtual Synchronous Generator), como não só o problema do droop control é melhorado, como também possíveis oscilações no compartilhamento de potência ativa. Este trabalho apresenta as fundamentações e características de cada uma destas técnicas. Além disso, por meio de simulações através do software comercial Simulink/MATLAB e usando uma microrrede padrão de distribuição adotada pela CIGRÉ, que está operando isolado da rede, são realizadas análises comparativas, quanto ao desempenho de cada técnica de controle. E ainda será apresentada a técnica que melhor se comportou em termos de compartilhamento de potência.