Conclusões e Perspetivas Futuras

 

 

    Durante a última década, tem-se verificado que cada vez mais sistemas de geração de energia eólica tem sido ligados às redes elétricas de todo o Mundo, impulsionados por preocupações ambientais e diminuição dos combustíveis fósseis. No entanto, apesar dos vários benefícios destes sistemas de geração, tais como não emissão de CO2 e inesgotável utilização, entre outros, a integração de grandes quantidades de potência proveniente deste tipo de fonte pode provocar dificuldades, tanto em termos de operação como em termos de planeamento de gestão do sistema de energia.

    Esta dissertação teve por objetivo analisar de que forma as características elétricas do local de instalação de um STATCOM influencia a potência necessária do STATCOM, para que este seja capaz de fornecer suporte de tensão a parques eólicos constituído por geradores de indução de velocidade fixa perante curto-circuitos.

    Constatou-se que os parques eólicos constituídos por geradores de indução deste tipo, durante o defeito, contribuem para a instabilidade do sistema elétrico devido ao seu consumo elevado de potência reativa necessária ao seu funcionamento. Este tipo de gerador, que está presente na grande maioria dos parques eólicos instalados antes da implementação dos novos regulamentos, não tem capacidade de sobrevivência a cavas de tensão e sempre que a tensão aos seus terminais ultrapassa o valor mínimo definido, normalmente 0,85 p.u., sai de serviço provocando perda de potência ativa para o sistema. Para solucionar este problema deste tipo de tecnologia poderão ser utilizados dispositivos FACTS.

    Realizou-se uma apresentação dos FACTS, destacando-se o SVC e o STATCOM. Entre estes dois dispositivos constatou-se que o STATCOM apresenta melhor desempenho que o SVC para realizar regulação de tensão. Este equipamento ajuda na regulação de tensão pois pode fornecer potência reativa no ponto de ligação do mesmo, ajudando a manter a tensão dentro dos requisitos técnicos exigidos.

    Desenvolveu-se uma rede de estudo composta por um parque eólico com geradores de indução de velocidade fixa que permitisse verificar e analisar a influência do STATCOM no comportamento dinâmico da estabilidade da tensão. Para esta rede de estudo foram simulados curto-circuitos de amplitude variável de modo a estudar-se a influência que um conjunto de caraterísticas elétricas específicas tem sobre o dimensionamento do STATCOM. As caraterísticas elétricas do local de instalação do STATCOM estudados foram: a potência de curto-circuito da rede na subestação que faz a ligação do parque à rede de transporte, o comprimento da linha que liga a subestação ao posto de transformação, potência nominal instalada no parque eólico e localização do STATCOM. Verificou-se que todas estas caraterísticas elétricas estudadas tem influência no dimensionamento do mesmo.

    Constatou-se que o aumento da potência de curto-circuito da rede na subestação que faz a ligação do parque à rede de transporte provoca o aumento da potência do STATCOM. Relativamente à localização do STATCOM verificou-se que quanto mais perto estiver do parque eólico, menor é a potência necessária do STATCOM. Constatou-se também que à medida que aumenta o comprimento da linha que liga a subestação ao posto de transformação, a potência necessária pelo STATCOM diminui. À medida que a potência nominal do parque eólico aumenta, verificou-se que a potência do STATCOM diminui, sendo a influência da potência nominal do parque eólico sobre o STATCOM quase inconsequente.

    No desenvolvimento desta dissertação, analisou-se a viabilidade da existência de uma relação matemática entre a potência necessária do STATCOM para suportar a tensão e as caraterísticas elétricas do local de instalação do STATCOM, que permitiu retirar conclusões interessantes para os responsáveis do planeamento do SEE. As conclusões retiradas foram: se a potência a montante do STATCOM estiver fixa e a potência a jusante diminuir, a potência necessária pelo STATCOM também diminui. Outra conclusão constatada foi que se a potência a jusante do STATCOM estiver fixa e a potência a montante aumentar, a potência necessária pelo STATCOM para suportar a tensão aumenta igualmente.

    Finalmente, conclui-se que os parques eólicos compostos por geradores de indução de velocidade fixa existentes antes da implementação dos novos requisitos técnicos são capazes de se manterem em serviço, perante curto-circuitos, se tiverem um STATCOM devidamente dimensionado que injete no ponto de ligação do parque eólico potência reativa.

 

    Como perspetivas de trabalho futuro seria interessante estudar o efeito, sobre o dimensionamento do STATCOM, da existência de outras saídas na subestação que faz a ligação do parque à rede de transporte, nomeadamente, no caso de estas saídas possuírem outros parques eólicos. Também seria interessante estudar o efeito que os parques eólicos constituídos por outras tecnologias mais recentes têm sobre o dimensionamento do STATCOM de modo a garantir capacidade de sobrevivência a cavas de tensão.