Avaliação probabilística do impacto de geração distribuída fotovoltaica nos índices de desequilíbrio de tensão de sistemas de distribuição

Abstract

RESUMO: Com o rápido avanço da participação das gerações distribuídas fotovoltaicas (GDFV) nos sistemas de distribuição de energia, surge a necessidade de avaliação dos impactos desta tecnologia sobre a qualidade da energia elétrica (QEE) nestas redes elétricas. Particularmente, sistemas de GDFV monofásicos têm potencial para degradar os indicadores de desequilíbrio de tensão dos sistemas de distribuição. Neste contexto, este trabalho propõe uma metodologia probabilística para estimar as consequências da conexão deste tipo de geração sobre estes indicadores para vários cenários de penetração percentual no sistema sujeitos a incertezas. Consideram-se incertezas de alocação das GDFV no sistema (posicionamento e potência nominal) e na avaliação de estado da rede elétrica, como as potências injetadas pelas GDFV e demandas pelas cargas em certo instante de tempo. A metodologia proposta utiliza uma combinação dos seguintes métodos probabilísticos: Simulação Monte Carlo, Método de Enumeração de Estados e técnicas de agrupamento de dados. Os índices de desequilíbrio de tensão para cada estado gerado são obtidos a partir da aplicação do método das componentes simétricas aos resultados de estudos de fluxo de potência trifásicos realizados com auxílio do software OpenDSS. Esta metodologia foi aplicada a um sistema teste de baixa tensão, tendo-se obtido resultados relevantes.___ABSTRACT This study addresses the rapid integration of photovoltaic distributed generations (PVDGs) into energy distribution systems and the corresponding need for evaluating impacts of this technology on power quality (PQ). Particularly, single-phase PVDGs have potential for degrading distribution systems’ voltage imbalance indices. In such context, this work proposes a probabilistic methodology for estimating the consequences of such generators over those indices for several penetration scenarios subject to uncertainty. PVDGs’ allocation uncertainties are considered (location and power rating), as are also the uncertainties related to power grid state determination, such injected and demanded power at given moment. The proposed methodology uses a combination of the following probabilistic methods: Monte Carlo Simulation, State Enumeration Method and data clustering techniques. The voltage imbalance indices for each generated state are assessed through the application of the symmetrical components method to data obtained through three-phase power flow studies performed with the OpenDSS software. Relevant results were obtained with the application of the proposed methodology to a low voltage benchmark system.