The router performs any additional functions required (such as IP TTL decrement or manipulating IP TOS settings) and then forwards the packet on to the appropriate device

Como foi visto anteriormente, os fabricantes de aerogeradores estão a desenvolver as suas próprias tecnologias tendo como objectivo o cumprimento dos GC.

Ocorre, que grande parte dos aerogeradores instalados e ligados na rede, alguns há já algum tempo (vários anos), não têm qualquer tipo de equipamento que lhe permita cumprirem os requisitos estabelecidos nos GC.

Outros desenvolvimentos têm sido efectuados ao nível dos equipamentos de electrónica de potência (FACTS) que podem ser utilizados como apoio aos aerogeradores de modo a que estes, em conjunto, possam apresentar capacidades de RTF interessantes.

Na publicação [53] é analisado o comportamento dinâmico de um parque eólico perante um curto-circuito, considerando dois cenários de simulação: a) quando são utilizadas baterias de condensadores no ponto de ligação à rede do parque eólico; b) quando é utilizado um SVC. O tipo de SVC utilizado e descrito pelos autores é constituído por um condensador fixo ligado em paralelo com uma reactância cuja corrente que circula pelas reactâncias individuais é controlada por tiristores. Tanto as baterias de condensadores como o SVC foram projectados para regularem o perfil de tensão terminal do parque eólico a partir de injecção de potência reactiva.

Na situação em que as baterias de condensadores são dimensionadas para que o parque eólico funcione com um factor de potência de 0,95 capacitivo ou com um factor de potência unitário, verificou-se a ocorrência de sobre-tensões no ponto de ligação do parque eólico e também nos barramentos vizinhos devido ao corte parcial da carga provocado pela saída de serviço de uma das linhas da rede de teste na sequência do curto-circuito. Foi demonstrado, que este problema pode ser ultrapassado com a utilização do SVC que a partir de um controlo específico de tensão é capaz de regular o nível de tensão de saída do parque eólico variando a quantidade de potência reactiva a injectar.

Estes autores verificaram que a utilização do SVC pode ser uma alternativa interessante de controlo para ajudar o perfil de tensão de um sistema de produção eólica capacitando-o também a suportar cavas de tensão. De realçar que a análise deste trabalho restringe-se a parques eólicos equipados com aerogeradores de indução convencionais.

Em [54] é demonstrada a superioridade do SVC em relação aos métodos convencionais de regulação de tensão e de cumprimento para com as necessidades de potência reactiva.

Em [55] os autores utilizam o STATCOM para melhorarem a capacidade de RTF dos parques eólicos equipados com aerogeradores equipados com geradores de indução convencionais. O controlo e o dimensionamento dos STATCOM são também analisados e é proposto um novo controlo baseado na utilização em série das malhas de controlo do factor de potência e de tensão, a qual permite uma optimização do comportamento do parque eólico em condições de funcionamento normal e de defeito.

No trabalho referido em [10] os autores fazem uma comparação entre a utilização de SVC ou STATCOM para integração de parques eólicos equipados com geradores de indução convencionais, tendo em vista o cumprimento dos requisitos de RTF impostos pelos GC. Foi concluído que, tanto o SVC como o STATCOM contribuem para uma melhoria significativa da estabilidade do sistema eléctrico durante e após o aparecimento de defeitos na rede,

especialmente se a rede é fraca. Comparativamente com o SVC, o STATCOM tem uma muito melhor performance dinâmica, e a sua máxima injecção de reactiva é independente da tensão no ponto de ligação à rede. Também em [56, 57] são analisadas as diferenças entre SVC e STATCOM, revelaram-se muito diminutas em termos dos perfis de tensão. No entanto o STATCOM, contrariamente ao SVC, tem capacidade de resposta com tensões muito baixas revelando-se assim como um bom “ajudante” para os requisitos de RTFC.

Em [58], é analisada a contribuição dos FACTS por estes poderem fornecer a sustentação dinâmica necessária de potência reactiva e de regulação de tensão. Por estas razões a aplicação de FACTS a parques eólicos torna-se num assunto de primordial interesse. Parte da potência reactiva necessária ao funcionamento dos aerogeradores é fornecida através de baterias de condensadores ligadas junto de cada aerogerador. Uma vez que a grande parte dos parques se encontra em locais remotos, isto tem reflexo nos trânsitos de energia reactiva e activa e consequentemente nos valores da tensão.

Sabe-se que o impacto destes dispositivos no comportamento da rede depende do seu posicionamento [59]. No entanto ainda não existem critérios bem definidos para indicar a melhor localização dos dispositivos FACTS numa rede eléctrica [60].

Muitas podem ser as vantagens da instalação destes equipamentos, sendo que estas dependem do tipo de tecnologia que utilizam.

Na referência [61], o valor da potência dos FACTS a instalar anda na ordem dos 33-43% do valor, não da produção eólica mas sim da potência da carga. Este artigo refere também que a diferença de comportamento dos SVC e o STATCOM é pequena; mas é ainda menor se a potência do SVC for superior em 30% à potência do STATCOM.

A utilização do STATCOM tem o mesmo propósito dos SVC, no entanto apresenta uma resposta mais rápida e também uma resposta para tensões mais reduzidas o que em caso de defeito na rede pode ser de grande importância. Além disto os STATCOM têm capacidade na redução do efeito de flicker no ponto de ligação dos parques eólicos à rede durante o funcionamento normal e fornecem potência reactiva aos sistemas utilizados nos aerogeradores [54-63].

Os STATCOM apresentam uma tecnologia mais recente, que por ser mais dispendiosa não tem sido tão largamente usada. Esta tendência está no entanto a ser alterada devido aos STATCOM apresentarem uma melhor resposta perante defeitos na rede.

associada ao comportamento dos aerogeradores em caso de defeito e como forma de fornecerem capacidade de RTF seja ainda muito reduzida.

A Figura 2.30 apresenta uma solução do fabricante ABB denominada de “STATCOM for Wind Farm to meet Grid Code requirements”. Esta solução recentemente introduzida no mercado e especialmente desenvolvida para ser ligada a parques eólicos, assenta numa sub-estação eléctrica na qual já vem integrado um STATCOM [11, 63].

Relativamente às questões relacionadas com a optimização da localização e/ou do dimensionamento dos dispositivos FACTS em redes eléctricas tem sido alvo de alguma atenção conforme descrito em [64, 65], sendo que estes trabalhos não abordam contudo a problemática que é objecto de estudo desta tese.

Figura 2.30 – Sub-estação equipada com STATCOM [63].