Em Espanha, existe desde o dia 24 de Outubro de 2006 o Procedimento de Operação 12.3 (P.O. 12.3). Este procedimento, intitulado “Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de las instalaciones eólicas” define os requisitos que os aerogeradores devem cumprir aquando do aparecimento de cavas de tensão [32, 33].
Estes procedimentos aplicam-se a todos os parques eólicos que venham a ser instalados depois de Janeiro de 2007 ficando os parques eólicos existentes sujeitos a procedimentos transitórios.
2.4.3.1
Resposta a Curto-circuitos
O operador do parque está obrigado a medidas de projecto e/ou controlo necessárias para que todos os aerogeradores sob a sua responsabilidade se mantenham ligadas à rede eléctrica, sem
serem desligados devido ao aparecimento de cavas de tensão directamente associadas à existência de curto-circuitos.
A própria instalação de produção e todos os seus componentes deverão ser capazes de suportar, sem se desligarem, cavas de tensão, no ponto de ligação à rede, originados por curto- circuitos trifásicos, bifásicos à terra ou monofásicos, com o perfil e amplitude indicados na Figura 2.15. Portanto, não serão desligados da instalação para cavas de tensão no ponto de ligação à rede incluídos na área a sombreado mencionada na Figura 2.15.
U/Un 0,3 0,1 0,5 0,4 0,2 0,9 0,8 0,7 0,6 1,0 0,0 0,5 1,0 15 16 t(s) 0.95 ……….
Figura 2.15 – Curva de tensão-tempo que define a área da cava de tensão no ponto de ligação à rede que deve ser suportado pela rede. Tensão fase-terra às fases com defeito [34].
No caso da ocorrência de curto-circuitos bifásicos isolados da terra, a área a sombreado da cava de tensão onde não deverá existir saída de serviço dos aerogeradores será semelhante à apresentada na Figura 2.15 (a tracejado), mas o valor limite inferior da tensão será 0,6 p.u. em vez de 0,2 p.u..
Os tempos de recuperação do sistema eléctrico representado na Figura 2.15 verificam-se, geralmente, para uma produção eólica inferior a 5% da potência de curto-circuito no ponto de ligação à rede. No caso de se limitar a produção eólica, a curva apresentada na Figura 2.15 deverá ser modificada de tal forma que os parques eólicos suportem cavas de tensão de maior profundidade.
2.4.3.1.1
Curto-circuitos equilibrados (trifásicos)
Durante o curto-circuito e durante o período de recuperação após a eliminação do defeito, não poderá existir no ponto de ligação à rede, consumo de potência reactiva por parte do parque eólico.
Não obstante o referido anteriormente, admitem-se consumos pontuais de potência reactiva durante os 150 ms imediatamente posteriores ao início do defeito e 150 ms imediatamente após a eliminação do defeito, e sempre que aconteçam as seguintes condições:
• Durante um período de 150 ms após o aparecimento do defeito, o consumo de potência reactiva do parque, em cada ciclo (20 ms) não deverá ser superior a 60% da potência nominal registada;
• Durante os primeiros 150 ms desde que se eliminou o defeito o consumo de energia reactiva não deverá ser superior a 60% da sua potência nominal e o consumo de corrente reactiva do parque, em cada ciclo (20 ms), não deverá ser superior a 1,5 vezes a intensidade correspondente à sua potência nominal registada.
De forma paralela, tanto durante o período de duração do defeito, como durante o período de recuperação da tensão posterior à eliminação da mesma, não poderá existir no ponto de ligação à rede, consumo de potência activa por parte do parque. Não obstante o anterior, neste caso admite-se também a existência de consumos pontuais de potência activa durante os 150 ms imediatamente posteriores ao início do defeito e dos 150 ms imediatamente posteriores à eliminação do mesmo. Também são admitidos consumos de potência activa durante o resto do defeito, sempre que não sejam superiores a 10% da sua potência nominal registada.
Tanto durante o período do defeito como durante o período de recuperação da tensão posterior à eliminação do mesmo, o parque deverá fornecer ao sistema eléctrico a máxima intensidade de corrente possível.
Esta contribuição por parte do parque ao sistema eléctrico efectuar-se-á de forma que o ponto de funcionamento da instalação se localize dentro da área sombreada da Figura 2.16, antes de decorridos 150 ms desde o início do defeito ou desde o instante de eliminação do defeito. Assim, para tensões inferiores a 0,85 p.u., no ponto de ligação à rede, a instalação deverá produzir potência reactiva, enquanto que para tensões compreendidas entre 0,85 p.u. e o valor da tensão
mínima admissível para o funcionamento normal do sistema eléctrico, a instalação não deverá consumir potência reactiva. Para valores de tensão superiores à tensão mínima admissível em funcionamento normal aplica-se o estabelecido nos procedimentos de operação para o dito funcionamento normal.
Figura 2.16 – Área de funcionamento admissível durante os períodos de defeito e de recuperação da tensão, em função da tensão no ponto de ligação à rede.
2.4.3.1.2
Curto-circuitos desequilibrados (monofásicos e bifásicos)
Foram também definidos requisitos para situações de curto-circuitos desequilibrados. Assim, tanto durante o período de duração do defeito, como durante o período de recuperação de tensão posterior à eliminação do mesmo, não poderá existir no ponto de ligação à rede, consumo de potência reactiva por parte do parque. Não obstante o anterior, admite-se consumos pontuais de potência reactiva durante os 150 ms imediatamente posteriores ao início do defeito e nos 150 ms imediatamente posteriores à eliminação do mesmo. Adicionalmente permitem-se consumos transitórios durante o resto do defeito sempre que se cumpram as seguintes condições:
• O consumo de energia reactiva da instalação não deverá ser superior à energia reactiva equivalente a 40% da potência nominal registada na instalação durante um período de 100 ms;
• O consumo de potência reactiva da instalação, em cada ciclo (20 ms), não deverá ser superior a 40% da sua potência nominal registada.
De forma paralela, tanto durante o período de duração do defeito, como durante o período de recuperação da tensão posterior à eliminação do mesmo, não poderá existir no nó de ligação à rede consumo de potência activa por parte da instalação. Neste caso admite-se igualmente a existência de consumos pontuais de potência activa durante os 150 ms imediatamente posteriores ao início do defeito e nos 150 ms imediatamente posteriores à eliminação do mesmo. Durante o resto do período de duração do defeito, admitem-se consumos de potencia activa, sempre e quando se cumpram as seguintes condições:
• O consumo de energia activa não deverá ser superior à energia activa equivalente a 45% da potência nominal registada na instalação durante um período de 100 ms;
• O consumo de potência activa, em cada ciclo (20 ms), não deverá ser superior a 30% da sua potência nominal registada.
2.4.3.2
Procedimentos de verificação
A Asociación Empresarial Eólica para cumprir o disposto no P.O. 12.3 (ver secção 2.4.3) elaborou um documento intitulado “ Procedimiento de verificación, validación y certificación de los requisitos del P.O. 12.3 sobre la respuesta de las instalaciones eólicas ante huecos de tensión”. Este documento estabelece os procedimentos de medida e avaliação da resposta dos parques eólicos no que diz respeito ao aparecimento de cavas de tensão. Assegura ainda a uniformidade dos ensaios e simulações, a precisão das medidas e a evolução da resposta dos parques eólicos perante cavas de tensão [35].
O campo de aplicação do documento compreende os seguintes principais campos:
• Processos de ensaio e medida da resposta individual de um aerogerador ou dispositivo FACTS perante cavas de tensão;
• Processos de validação de modelos informáticos de aerogeradores ou dispositivos FACTS com base nas medidas registadas nos ensaios de campo;
• Processos de verificação da conformidade dos parques eólicos com os requisitos de resposta indicados no P.O. 12.3.
Estes procedimentos referem também que todas as informações correspondentes a cada um dos processos referidos anteriormente só poderão ser emitidas por laboratórios ou entidades creditadas conforme a norma ISO/IEC 17025.