Tableau de variation des fonds propres

Neste estudo de caso realiza-se uma comparação entre a estratégia de CCT proposta pelo presente trabalho e a estratégia de controle apresentada em [17] para manter a magnitude da tensão terminal de fazendas eólicas compostas por GSIPs no valor especificado desejado. Para tanto, utiliza-se novamente o sistema IEEE-14 barras modificado com 4 fazendas eólicas

apresentado na Figura 13, e considera-se que os GEVVs participam da regulação primária de frequência. Ao invés de todas as admitâncias dos transformadores elevadores serem iguais na fazenda eólica IV, como foi considerado no estudo de caso anterior, a admitância do transformador elevador do GSIP 15 (ver Figura 9) é aumentada em 12,5%. Já as admitâncias dos transformadores elevadores dos demais GSIPs se mantém inalteradas. Isto é realizado para observar como se comporta a geração de potência reativa dos geradores da fazenda eólica IV.

Considerando-se o aumento da admitância do transformador elevador do GSIP 15, calcula-se o FPRPF para o sistema IEEE-14 barras modificado para dois distúrbios na demanda total do sistema e também para dois NRGPA dos GEVVs, de forma idêntica ao estudo de caso anterior, utilizando tanto a estratégia de CCT proposta por este trabalho quanto também o controle de tensão apresentado em [17]. Para tanto, fatores de participação unitários são empregados na estratégia de CCT proposta. Os valores encontrados de geração de potência reativa dos GSIPs para manter a magnitude da tensão terminal da fazenda eólica IV em 1 p.u. são apresentados nas Tabelas 8 e 9.

Tabela 8 - Comparação Entre as Estratégias de Controle de Tensão Para NRGPA Igual a 5%.

Estratégia Resultados Δd =7% Δd =15%

Proposta Por Este Trabalho QG1,...,QG15 (Mvar) 0,287 0,342

Proposta Por [17] 1 14 15 ,..., (Mvar) (Mvar) G G G Q Q Q 0,285 0,318 0,339 0,377 Tabela 9 - Comparação Entre as Estratégias de Controle de Tensão Para NRGPA Igual a 10%.

Estratégia Resultados Δd =7% Δd =15%

Proposta Por Este Trabalho QG1,...,QG15 (Mvar) 0,292 0,347

Proposta Por [17] 1 14 15 ,..., (Mvar) (Mvar) G G G Q Q Q 0,289 0,323 0,345 0,383 Analisando-se os resultados apresentados nas Tabelas 8 e 9, nota-se que enquanto as gerações de potência reativa de todos os GSIPs da fazenda eólica IV são idênticas utilizando a estratégia de controle de tensão proposta por este trabalho, o oposto acontece utilizando a estratégia apresentada em [17], pois há a sobrecarga do GSIP 15 no fornecimento de potência reativa para a rede em todos os quatro cenários em estudo.

barras opera com um distúrbio na demanda total de d =7%. Elevando-se gradativamente a magnitude da tensão terminal especificada da fazenda eólica IV de 1 p.u. até 1,05 p.u., e calculando-se o FPRPF para este sistema utilizando tanto a estratégia de CCT proposta, quanto também a estratégia de controle de tensão apresentada em [17], encontra-se os níveis de geração de potência reativa dos GSIPs apresentados na Figura 14.

Figura 14 – Geração de Potência Reativa Com o Aumento da Tensão Terminal.

A partir dos resultados expostos na Figura 14, constata-se que de acordo que a magnitude da tensão terminal da fazenda eólica IV é elevada, torna-se cada vez maior a diferença entre a geração de potência reativa do GSIP 15, encontrada utilizando o controle de tensão apresentado em [17], e a geração de potência reativa dos GSIPs obtida utilizando a estratégia de CCT proposta por este trabalho. Logo, se considerarmos a existência de um limite máximo fictício de geração de potência reativa para o GSIP 15, como é mostrado na

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 1 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 P ot ên ci a R ea ti va Ger ad a (M va r)

Tensão Terminal (p.u.)

Potência Reativa Gerada Versus Tensão Terminal

Geração da Barra 1 a Barra 15 Utilizando a Estratégia de CCT Proposta

Geração da Barra 1 a Barra 14 Utilizando o Controle de Tensão Apresentado em [17]

Geração da Barra 15 Utilizando o Controle de Tensão Apresentado em [17]

Figura 14, nota-se que empregando a estratégia de controle de tensão proposta a violação deste limite é postergada, comparativamente com a utilização da estratégia apresentada em [17].

Os resultados expostos neste estudo de caso destacam os aspectos positivos da estratégia de CCT proposta em relação ao controle de tensão apresentado em [17] para fazendas eólicas compostas por GSIPs. A estratégia de CCT proposta se mostrou capaz de evitar a sobrecarga do GSIP 15, e consequentemente uma possível violação prematura do limite máximo de geração de potência reativa deste equipamento. Além disso, o controle da tensão terminal com a estratégia apresentada em [17] não possibilitou nenhum ajuste sobre as gerações de potência reativa dos GSIPs, uma vez que nenhuma restrição operativa com relação a estas variáveis foi incluída no cálculo do FPRPF.

3.7 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este capítulo abordou o controle de tensão e frequência em redes elétricas contendo geração eólica. Uma formulação alternativa para o problema de fluxo de potência, denominada de FPRPF, capaz de representar a regulação primária de frequência foi apresentada. Quatro tipos de geradores eólicos foram modelados matematicamente com base na frequência na rede e então incluídos nesta formulação proposta. Além disso, uma estratégia de CCT capaz de controlar a tensão terminal de fazendas eólicas compostas por GSIPs, e também de ajustar as gerações de potência reativa destes geradores eólicos, foi proposta. Para validar o FPRPF proposto, e também os modelos matemáticos desenvolvidos para os geradores eólicos, quatro estudos de caso foram realizados neste capítulo, encontrando resultados muito próximos dos apresentados em [95]. A melhoria da regulação primária de frequência dos sistemas quando os GEVVs participam deste controle ficou evidente com estes estudos de casos. Por fim, um quinto estudo de caso foi realizado para comparar a estratégia de CCT proposta com o controle de tensão apresentado em [17] para fazendas eólicas compostas por GSIPs, onde se mostrou os aspectos positivos da utilização da estratégia de controle de tensão e potência reativa desenvolvida neste trabalho.

4 ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DA MC EM REDES ELÉTRICAS CONTENDO