Desafios para a Operação em Tempo Real das Usinas Eólicas Existentes. Flávio Lins Ricardo Vieira ONS

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1 Desafios para a Operação em Tempo Real das Usinas Eólicas Existentes Flávio Lins Ricardo Vieira ONS

2 Sumário Panorama Mundial da Geração Eólica Dados Gerais da Geração Eólica no Brasil Características da Geração Eólica Operação de Usinas Eólicas Estudos de Casos das Regiões Nordeste e Sul do Brasil Controle de Carregamento Intervenções Controle de Tensão Reprogramações de Geração Previsão de Geração Eólica Conclusões 2

3 Panorama Mundial da Geração Eólica Fonte: Relatório GWEC

4 Panorama Mundial da Geração Eólica Fonte: Relatório GWEC

5 Potência Instalada de Geração Eólica no Brasil (Tipo 1, Conjunto) SIN Dados maio/16 5

6 Potência Instalada de Geração Eólica no Brasil (Tipo 1, Conjunto) 4,27% 2,69% 14,33% 7,84% 33,02% 17,94% 19,91% Rio Grande do Norte Bahia Rio Grande do Sul Ceará Piauí Pernambuco Santa Catarina 6

7 Recordes de Geração Eólica (Instantânea) Geração (MW) Data/hora FC (%) Participação na carga (%) Nordeste /06/16 às 21h56 72,00 49,00 Sul /03/16 às 20h40 86,10 12,22 SIN /06/16 23h00 64,12 8,8% Recordes de Geração Eólica (Média Diária) Geração (MW/Méd) Data FC (%) Participação na carga (%) Nordeste /06/16 61,00 47,00 Sul /06/16 76,90 11,40 SIN /06/16 55,60 8,77% 7

8 Geração Eólica como fonte de energia º SEM 15 32,86 Fator de Capacidade do SIN (%) 1º SEM 16 32,36 2º SEM 15 44,37 ANO 15 38, *2013 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez País FC (%)* China 23,7 EUA 32,1 Alemanha 18,5 Espanha 26,9 Fonte: ONS 8

9 Evolução da Capacidade Instalada Fonte: ONS 10

10 Estudos de Caso João Câmara/Riachão/Extremoz II 1600 MW Igaporã/Pindaí II 1051 MW Livramento 2 (217 MW) St Vitória Palmar (583 MW) Quinta (108 MW) 11

11 Alta Variabilidade 12

12 Alta Variabilidade 13

13 Difícil Previsibilidade 14

14 Difícil Previsibilidade 15

15 Difícil Previsibilidade 16

16 Controle de Carregamento Complexo Igaporã/Pindaí II Limite 1684 A (670 MW) Potência instalada 1050 MW 17

17 Controle de Carregamento Controle de carregamento da LT 230 kv Igaporã II/Bom Jesus da Lapa II Geração Eólica Complexo Igaporã/Pindaí II Dia 05/04/ Controle de potência Ativa nos parques eólicos :0001:3002:3003:3004:3005:3006:3007:3008:3009:3010:3011:3012:3013:3014:3015:3016:3017:3018:3019:3020:3021:3022:3023:30 18

18 Controle de Carregamento Controle de carregamento da LT 230 kv Igaporã II/Bom Jesus da Lapa II Geração Eólica Complexo Igaporã/Pindaí II Dia 06/04/ Controle de potência Ativa nos parques eólicos

19 Controle de Carregamento Controle de carregamento dos transformadores 230/138 kv da SE Quinta 100 Geração Conjunto Eólico Quinta e Carregamento TR 230/138 kv Quinta Potência instalada de geração eólica: 108 MW SE 230/138 kv Quinta com 2 transformadores 50 MVA cada :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Geração Conjunto Quinta 138 kv Carregameto TR 1 230/138 kv Quinta 20

20 Controle de Intervenções Complexo João Câmara/Riachão/Extremoz II Potência Instalada 1600 MW Linha monitorada. Lim=740 MW Linha sob intervenção: LT 500 kv Ceará Mirim II / Campina Grande III 21

21 Controle de Intervenções Recomendação da intervenção: De forma a evitar sobrecarga na LT 230 kv Extremoz II / Natal III, limitar a geração eólica conforme segue. (Esses valores máximos de geração equivalem a 63% das potências instaladas) SE João Câmara II: CGE Morro dos Ventos: 92 MW; CGE Modelo: 35 MW; CGE Santa Clara: 118 MW; CGE Caiçara, Potiguares, União dos Ventos: 107 MW 11 (onze) Agentes de Geração Eólica, ao todo. SE Extremoz II: CGE Riachão: 92 MW SE João Câmara III: CGE Asa Branca IV, V, VI, VII, VIII: 100 MW; CGE Boa Vista, Olho dágua, São Bento, Farol: 59 MW; CGE Eurus IV, Asa Branca I, II, III, Ventos de Santo Uriel, Santa Maria e Santa Helena: 116 MW; CGE Ventos de São Miguel, Renascença I, II, III, IV: 94 MW; CGE Morro dos Ventos II, Eurus I, III: 56 MW; CGE Campo dos Ventos II, Macacos, Costa Branca, Pedra Preta, Juremas: 68 MW; CGE Eurus II, Renascença V: 38 MW. 22

22 00:00 00:30 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 00:00 Controle de Intervenções Liberação de Equipamentos (Ex.: ATR 500/230 kv 300 MVA Bom Jesus da Lapa II) Geração Eólica Complexo Igaporã/Pindaí II Intervenção com restrição de geração Intervenção sem restrição de geração Dia 26/04/15 Dia 06/04/16 23

23 Controle de Tensão Mvar Conjunto Eólico Livramento - 13/03/2016 (Domingo) 0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22: Potência instalada de 217,2 MW

24 Controle de Tensão Mvar Conjunto Eólico Santa Vitória do Palmar - 02/01/ :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22: Potência instalada de 583 MW

25 Influência da Geração Eólica no Recebimento NE Condições de Contorno atuais Despacho de Usinas Térmicas (~ 1600 MW) Limitação da geração hidráulica - Vazão mínima de 800 m3/s no Rio São Francisco (~ 2200 MW) 26

26 Influência da Geração Eólica no Recebimento NE RNE x Total Eólica NE Dia 28/08/ MW (exportação) Total Eólica NE RNE RNE x Total Eólica NE Dia 14/01/ MW Total Eólica NE RNE 27

27 Influência da Geração Eólica no Recebimento NE Dia 07/04/ MW Total de Eólica verificado Total de Eólica Previsto 650 MW Projeção 12:30 Dia 07/04/16 Projeção 01:30 RNE verificado RNE previsto Projeção do RNE 28

28 Previsão de Geração Eólica 29

29 Conclusões A energia eólica tem sido uma das principais fontes para o Sistema Dia Interligado 07/04/16 Nacional, principalmente para a Região Nordeste. Dependendo do período de carga, há envio de excedentes de energia para as demais Regiões do País. Como fonte de potência, requer ações rápidas de controle, devido à forte variabilidade. Portanto, destaca-se a importância da efetiva implantação dos controles adequados de potência ativa e reativa nos aerogeradores (segurança operativa). A grande quantidade de interlocutores é um fator a ser considerado no controle acima. Maior foco na reserva de potência, devido aos desvios de previsão de geração eólica. Necessidade de continuar aprimorando a previsão de geração eólica, tanto no médio quanto no curtíssimo prazo. 30

30 Obrigado!

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