a inserção de dgs e pevs na rede de distribuição torna o fluxo de potência bidirecional

7/24/2019 A Insero de DGs e PEVs Na Rede de Distribuio Torna o Fluxo de Potncia Bidirecional

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II. Descrio do Problema

A insero de DGs e PEVs na rede de distribuio torna o fuxo depotncia bidirecional.

A gura 1 representa a rede de distribuio ultialientada

siplicada no !ual " conectada a ua subestao atra#"s do $%&'('outador de deri#ao e carga). A rede teste te gerao distribu*dabaseada e paines +oto#oltaicos e esta,es de carga de carros el"tricos- os!uais so conectados e di+erentes teriais de alientao.

$s des#ios de tenso tanto para a gerao distribu*da !uanto paraesprao PEV pode ser aproxiada coo

VPV (PPVPL1)R f

1

+(QPVQL1)Xf

1

VEV(PEVPL2)R f

2

( QEVQL2)Xf

1

PPV, PEVe PL so as potncias ati#as da DG- PEV e da carga-

respecti#aente.

QPV ,QEVeQL so as potncias ati#as da DG- PEV e da carga-

respecti#aente.

Pode acontecer sobretenso- !uando a gerao distribu*da te xia

potencia durante a iluinao da carga- subtenso- durante alta deanda ebaixa sa*da na DG. A integrao de DGs uda signicanteente o perlde tenso e coplica a regulao de tenso de#ido a/

1) tendncia de tenso no descende da substao para o terinal dealientao- ento u ponto xo (re+erncia) no " ais #lido.

0) A estiao de tenso- baseado e edi,es locais- tona iprecisana presena de altaente interitente energias reno##eis- tal !ualelica- +oto#oltaica-

2ais do copan3ias locais de distribuio (%D's 4 %ocal Distribuition'opan5)- congura a posio do &AP considerando dois piores cenrios.

A itegrao do PEV auenta a nature6a estocstica do problea- e assi- aestiao de tenso baseada na edio local torna in+erior. A!uelaestiao pobre de tenso pode condu6ir decis,es iprprias dos $%&'s-no !ual pode resoltar e sobretenso e subtenso ocorrendosiultaneaente. A!uele cenrio acontece !uando alguns alientadoresso+re de sobretenso de#ido a alta insero de DG- en!uanto outrosso+re de subtenso durante alta deanda de carga- coo durante a cargados PEV. 7esse caso - o $%&' ter duas solu,es contraditprias.Decreentar a tenso do secundrio aeni6ando o problea desobretenso- as coplicando no problea de subtenso- e #ice e #ersa.


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A gura 0 ostra dosi pers de tenso para gerao distribu*dabasrada e pain"is +oto#oltaicos se controle do carregaento- !ual "baseado e dados reais +ornecidos pelo &oronto par8ing autorit5 (&PA).

De#ido a nature6a do perl de potencia do PEV e PV- existe altaprobabilidade de ter abos sobretenso e subteno ocorre ao esotepo. A de atenuar a operao do &AP- abos PEV e DG de#e serincorporados na regulao de tenso. Duas poss*#eis solu,es pode serpro#idos usando DGs/ 9orneciento de potencia reati#a da DG- e reduoda potncia ati#a da DG. Deniti#aente no " dese:a#e- redu6ir a potenciaati#a por!ue representa desperd*cio econ;ico. 2eso assi- o+orneciento da potencia reati#a " liitada pela taxa de potencia- e entopde ser !ue no se:a capa6 de resol#er totalete o problea.Alternati#aente- o PEV pode ser epregado par pro#er potencia reati#aexcedente para increentar a capacidade da regulao de tenso-redu6indo a necessidade da diunio da potencia ati#a da DG. Esse artigoprop,es ua no#a tia es!uea de coordenao de regulao de tenso-!ual coordena PEV- DG e $%&' para ar!ui#ar tia regulao de tenso esatis+a6er ob:eti#os prprios para cada dispositi#o de controle de tenso.

III. Controlador OLTC centralizado proposto.

7essa seo- abos odelos e controle con#encional do $%&' soexplorados- :unto co o controlador $%&' contrali6ado proposto. 'ooostrado na gura


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a=a0+n t a

$nde a0 " a relao de #oltas noinais !ual " couento 1-@ pu-

a " o passo da udana de a0 - e nt a posio do &AP !ual " dado

por

nt=nt1+ nt

$nde nt1 " a posio anterior do &AP e nt " a udana inteira

de nt1 . $ $%&' pode #ariar a posio do 6ero- se copensao de

tenso- para B7ax- xia copensao de tenso. &ipicaente oprocesso de udana de &AP " dado en#ol#e dois atrasos no tepo/ oatraso no tepo do controlador &d- !ul " intencionalente introdu6ido para

e#itar udana de tap durante e#ento transitrio de tenso- e o atraso detepo ecCnico- & de#ido ao ecaniso do dri#er otor do $%&'. $atraso ecCnico & te #alor constante- o !ual #aria de < a 1@s. en!uantoo #alor do atrao do controlador #aria dependendo do erro da tenso

E da banda orta Do controlador dead band (D)

Td=0DB

|V|

$nde 0 " a +constante selecionada baseada no ecaniso de udana

do &AP.

A 9igura F ilustra abos controladores- con#encionais e propostos$%&' controladores. Para o $%&' lidar co ltiplos alientadores co altainsero de abas DGs e PEVs- o controle con#encional pode ser odicadopar eular ua re+erncia adaptati#a por considerar as tens,es xias e

*nias no sistea- isto " Vmin!

e Vma"!

- pode ser cada u ad!uirido da

unidade de controle central proposto- !ual " discutido na seo VI- ou

estiado usando u algorito de estiao de estado coo proposto eH11?. $ controlador centrali6ado $%&' proposto ('$') pode eular ua

re+erncia adaptati#a por !ue isso uda o erro de tenso V baseado

e Vmin!

e Vma"!

e #e6 !ue da re+erncia xada V#ef .

$ '$' proposto " siples para caber e aplica,es e tepo real.

Ele controla o a posio do tap- tal !ue Vmin!

e Vma"!

esto dentro dos

liites padr,es V$%%e# e V$%%e# e VL&'e# - isto "- 1-@ e @->-

respecti#aente. Por instante- se a rede apenas so+re de sobretenso-


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V ser negati#o. Assi- o controlador pririo increenta a posio do

tap para diinuir ateno do trans+orador secundrio- e #ice e #ersa.

Durante condi,es norais- Vmin!

e Vma"!

esto dentro dos liites

padr,esJ conse!uenteente abos V

1

e V

2

so saturados no 6eroresultando e nen3ua udana na posio do tap. Kuando o sisteaso+re tanto de sobretenso e subtenso- o '$' pode ser desati#ado parae#itar oscilao H1


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A. 9orulao do Problea (I).

$ principal ob:eti#o do Estgio (I) " axii6ando a energia entregue aosproprietrios de PEV- isto "

ma"

) i*PEV +( i )C-(i )E

D (+ (i ) ,t) t

ondeE

D (+ (i ) , t) " a energia entregue ao PEV conectado ao carregador

+( i)C-( i) na barra i*PEV J *PEV " a congurao da barra co a

conexo do carregador PEVJ C-(i) " a congurao dos carregadores

conectados a barra i J e ) " o #etor de #ari#eis de deciso. A tenso

de +orneciento das PEV e DG depende principalente de ) !ual

geralente pode ser toado da seguinte +ora/

)=[X(+( i) ,t) ,QL(i ,t)PEV ,PD.(i , t) ,QD. (i ,t)]

$nde X " o #etor de udana de carregaentoJ PD.(i ,t) e QD.(i ,t) so

as potncias ati#as e reati#as na barra i*D. - respecti#aenteJ *D. "

a congurao das barras co a conexo da DGJ e QL(i ,t)PEV

" a potncia

reati#a da PEV. A decis,es de carregaento so cont*nuas- isto " X[0,1]onde O@ " para se carregaento e O1 " para carregaento copleto. De

acordo co o operador da rede- ) pode ser parcialente +orado. Por

instante- a potncia reati#a do PEV pode ser congurada para 6ero- isto "

QL(i ,t)PEV =0 i*PEV ,t - !uando o +orneciento de tenso do PEV

desconsiderada. Estgio (I) de#e satis+a6er as restri,es de fuxo depotncia- dado por

P.(i , t)PL (i ,t)=j

I

V( i ,t) V(j ,t) Y(i , j ) /cos (0( i , j )+1(j ,t)+1(i , j )) i , t

Q. (i , t)QL (i ,t)=jI

V(i , t) V(j ,t) Y(i , j ) /sin (0 (i , j )+1(j , t)+1(i , j )) i ,t

$nde P.(i , t) e Q.(i , t) denote a potencia ati#a e reati#a

respecti#aente geradaJ PL(i ,t) e QL(i ,t) so as potencias ati#as e

reati#as deandadas respecti#aenteJ V(i , t) e 1(j , t) denota a

agnitude e o Cngulo da tenso- respecti#aenteJ eY

(i , j ) e0

(i , j ) so aagnitude e o Cngulo da atri6 aditancia QBus- respecti#aente.


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A tenso e liites t"ricos do alientador de#e ser tab" antidos-assi

Vmin(V(i ,t)(Vma" i ,t (10)

I( 2 ,t) ( I(2)C3P

2 , t (1 e 1-1 pu-

respecti#aenteJ I( 2 ,t) denota corrente por unidade atra#"s da lin3a

2L J e I( 2)C3P

" a capacidade de corrente de carga. A restrio (10) de#e

acopan3ada co a #iabilidade da condio do $%&'- denida e (L)- paragarantir operao prpria do '$' proposto.

&ipicaente so dois estgios para inter+acear PEV e PVs/ con#erso dcMdc-e con#erso acMdc- coo ostrada na gura 1. A principal +uno doprieiro estgio " rastreaento do ponto xio de potencia (2PP&) nocaso do PVs- ou controlando o padro de de carregaento no caso do PEVs.En!uanto o segundo estgio regula a tenso do lin8 D' e controla a in:eoou absorso de potencia reati#aH0

a inserção de dgs e pevs na rede de distribuição torna o fluxo de potência bidirecional

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