Estudos de Propagação e Mitigação de Harmônicos em Sistemas Elétricos
A integração bem-sucedida de fontes renováveis de energia aos sistemas de potência depende da análise de harmônicos
A qualidade do suprimento de energia elétrica é afetada pela presença de distorções harmônicas introduzidas por equipamentos com comportamento não linear que, cada vez mais, estão presentes nos sistemas de energia, como por exemplo as fontes de energia solar e eólica. Apesar do papel fundamental destas fontes para o suprimento de energia, as distorções harmônicas que introduzem precisam ser analisadas e controladas.
O programa HarmZs é uma ferramenta para estudos de comportamento harmônico de sistemas de potência, permitindo dois tipos de análises: convencional e modal. A convencional permite o cálculo de distorções de tensão, correntes harmônicas que fluem em equipamentos, respostas em frequência e determinação de lugares geométricos de admitâncias. Estes cálculos possibilitam o projeto adequado de filtros para reduzir as distorções harmônicas. Por outro lado, a análise modal permite o cálculo de sensibilidades de frequências de ressonância paralela e série em relação a componentes do sistema. De acordo com estas sensibilidades, é possível realizar alterações apropriadas nestes componentes, objetivando a redução de distorções harmônicas.
Aplicação do programa
Recomendado pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), o HarmZs é amplamente utilizado em estudos de acesso à Rede Básica do Sistema Interligado Nacional de novos empreendimentos com conteúdo harmônico significativo, como sistemas HVDC, complexos eólicos e solares, siderúrgicas etc. Estes estudos, envolvendo diversos cenários, são realizados utilizando algoritmos avançados, interfaces gráficas amigáveis e processamentos dos casos (rede íntegra e contingências) em lote. Com suas funcionalidades aderentes aos Procedimentos de Rede do ONS, o programa tem sido utilizado pelas empresas Eletrobras, consultoras, Empresa de Pesquisa Energética (EPE), ONS, universidades etc.
A utilização do HarmZs é bastante facilitada pela possibilidade de leitura da base de dados proveniente dos programas de fluxo de potência ANAREDE e de estabilidade eletromecânica ANATEM, do Cepel. Além disto, estudos de acesso podem ser agilizados e automatizados, utilizando-se ferramentas para seleção automática e processamento em lote dos casos (rede íntegra e contingências), o Método Turbo para redução do tempo de execução e as interfaces gráficas para o traçado dos lugares geométricos de admitâncias. Toda sua metodologia está descrita em diversas publicações nacionais e internacionais.
Programas auxiliares:
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Palavras-Chave
Mitigação de distorções harmônicas, estudos de acesso à Rede Básica, programa HarmZs, fontes renováveis de energia, qualidade de energia elétrica.
