Fontes renováveis e a qualidade da energia elétrica: Os desafios da regulamentação técnica

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1 Fontes renováveis e a qualidade da energia elétrica: Os desafios da regulamentação técnica Prof. Jose Rubens Macedo Jr. Laboratório de Distribuição de Energia Elétrica LADEE

2 Fontes renováveis e a qualidade da energia elétrica: Os desafios da regulamentação técnica Prof. Jose Rubens Macedo Jr. Laboratório de Distribuição de Energia Elétrica LADEE

3 DISTRIBUIÇÃO Módulo 3 do PRODIST Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica REV. 8 Critérios de acesso próprios das distribuidoras TRANSMISSÃO Submódulo 3.6 do PROREDE Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão REV Submódulo 2.8 do PROREDE Gerenciamento dos Indicadores de QEE da Rede Básica REV

4 DISTRIBUIÇÃO Módulo 3 do PRODIST Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica REV. 8 Critérios de acesso próprios das distribuidoras TRANSMISSÃO Submódulo 3.6 do PROREDE Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão REV Submódulo 2.8 do PROREDE Gerenciamento dos Indicadores de QEE da Rede Básica REV

5 DISTRIBUIÇÃO Módulo 3 do PRODIST Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica REV. 8 Critérios de acesso próprios das distribuidoras TRANSMISSÃO Submódulo 3.6 do PROREDE Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão REV Submódulo 2.8 do PROREDE Gerenciamento dos Indicadores de QEE da Rede Básica REV

6 Módulo 3 do PRODIST: Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Estabelece apenas critérios gerais sobre o acesso à rede de distribuição. Critérios Gerais Conexão de Unidades Consumidoras ao SDBT Conexão de Unidades Consumidoras ao SDMT e ao SDAT Conexão de Unidades Produtoras ao Sistema de Distribuição

7 Módulo 3 do PRODIST: Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Estabelece apenas critérios gerais sobre o acesso à rede de distribuição. Critérios Gerais Conexão de Unidades Consumidoras ao SDBT Conexão de Unidades Consumidoras ao SDMT e ao SDAT Conexão de Unidades Produtoras ao Sistema de Distribuição

8 Critérios Gerais Conexão de Unidades Consumidoras ao SDBT Conexão de Unidades Consumidoras ao SDMT e ao SDAT Conexão de Unidades Produtoras ao Sistema de Distribuição

9 Mas os limites do módulo 8 são estatísticos e globais!? Critérios Gerais Conexão de micro e minigeração distribuída Conexão de Unidades Consumidoras ao SDBT Conexão de Unidades Consumidoras ao SDMT e ao SDAT Conexão de Unidades Produtoras ao Sistema de Distribuição Instalações devem estar em conformidade com normas da ABNT (responsabilidade do acessante). Os limites para tensão em regime permanente e fator de potência são aqueles estabelecidos no módulo 8 do PRODIST. Os limites para os demais indicadores de QEE são remetidos para regulamentação específica (responsabilidade do acessante). A distribuidora é responsável pela manutenção dos limites globais. Instalações devem estar em conformidade com normas da ABNT (responsabilidade do acessante). A distribuidora deve realizar estudos para avaliação do impacto na QEE causado pela conexão futura do acessante. O acessante é responsável pela implementação das ações mitigadoras indicadas pela distribuidora, assim como por eventuais custos de adequação da rede de distribuição. Os limites de QEE a serem observados são aqueles definidos no módulo 8 do PRODIST. As instalações do acessante não poderão promover a redução da flexibilidade operativa da rede de distribuição. O acessante é o responsável pela sincronização com a tensão da distribuidora no ponto de conexão. Aspectos técnicos específicos deverão ser remetidos para o Acordo Operativo. Os estudos básicos de avaliação da QEE são de responsabilidade do acessante. Os limites de QEE a serem observados são aqueles definidos no módulo 8 do PRODIST.

10 Seção 3.7 do Módulo 3 do PRODIST: Acesso de micro e minigeração distribuída Compete à distribuidora (dentre outras coisas): 1) A realização de todos os estudos para a integração de microgeração, sem ônus ao acessante. 2) A elaboração do Parecer de Acesso, sem ônus para o acessante, no qual são informadas as condições de acesso, compreendendo a conexão e o uso, e os requisitos técnicos que permitam a conexão das instalações do acessante com os respectivos prazos, devendo indicar, quando couber: i) Fornecer informações sobre equipamentos ou cargas susceptíveis de provocar distúrbios ou danos no sistema de distribuição acessado ou nas instalações de outros acessantes.

11 Sensibilidade da instalação para VTCDs, caso os ajustes não sejam adequados.

12 Seção 3.7 do Módulo 3 do PRODIST: Acesso de micro e minigeração distribuída A distribuidora poderá desconectar a unidade consumidora possuidora de sistema de microgeração de seu sistema elétrico nos casos em que: (i) a qualidade da energia elétrica fornecida pelo consumidor não obedecer aos padrões de qualidade dispostos no Parecer de Acesso.

13 Seção 3.7 do Módulo 3 do PRODIST: Acesso de micro e minigeração distribuída Valores de referência para os indicadores de QEE: Os valores de referência a serem adotados para os indicadores de tensão em regime permanente, fator de potência, distorção harmônica, desequilíbrio de tensão, flutuação de tensão e variação de frequência são os estabelecidos na Seção 8.1 do Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica.

14 Módulo 3 do PRODIST: Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Não estabelece limites distintos para os indicadores de QEE considerando-se acesso ou operação. Limites considerados para acesso aos sistemas de distribuição (de responsabilidade do acessante) Limites considerados para operação dos sistemas de distribuição (de responsabilidade da distribuidora) Módulo 8 (Rev. 8) Qualidade da Energia Elétrica

15 Módulo 3 do PRODIST: Acesso aos Sistemas de Distribuição Contrato UFU-ANEEL n o 179/2013, de 8 de novembro de Serviços técnicos especializados de consultoria para suporte aos trabalhos de regulamentar fenômenos da qualidade do produto na distribuição de energia elétrica. Módulo 8 (Rev. 8) Qualidade da Energia Elétrica Módulo 3 Acesso ao Sistema de Distribuição Módulo 5 Sistemas de Medição Vigência a partir de 01/01/2017 Após realização da AP 082/2015 Resolução Normativa n o 728/2016 Não publicado Não publicado

16 Módulo 3 do PRODIST: Acesso aos Sistemas de Distribuição Contrato UFU-ANEEL n o 179/2013, de 8 de novembro de Serviços técnicos especializados de consultoria para suporte aos trabalhos de regulamentar fenômenos da qualidade do produto na distribuição de energia elétrica. Módulo 8 (Rev. 8) Qualidade da Energia Elétrica Módulo 3 Acesso ao Sistema de Distribuição Módulo 5 Sistemas de Medição Vigência a partir de 01/01/2017 Após realização da AP 082/2015 Resolução Normativa n o 728/2016 Não publicado Não publicado

17 Módulo 3 Acesso ao Sistema de Distribuição Não publicado

18 Módulo 3 Acesso ao Sistema de Distribuição Não publicado

19 Módulo 3 Acesso ao Sistema de Distribuição Não publicado Indicadores absolutos! Premissas Fundamentais Limites de QEE para análise de acesso são mais rígidos. Os estudos devem considerar as cargas acessando uma rede limpa.

20 Módulo 8 do PRODIST: Qualidade da Energia Elétrica REV. 9 Estabelece os procedimentos relativos à qualidade da energia elétrica, abordando a qualidade do produto e a qualidade do serviço. Qualidade da Energia Elétrica Qualidade do PRODUTO Qualidade do SERVIÇO

21 Módulo 8 do PRODIST: Qualidade da Energia Elétrica REV. 9 Estabelece os procedimentos relativos à qualidade da energia elétrica, abordando a qualidade do produto e a qualidade do serviço. Qualidade da Energia Elétrica Qualidade do PRODUTO Qualidade do SERVIÇO

22 Qualidade do PRODUTO

23 Qualidade do PRODUTO Estabelecimento de novos indicadores Distorção harmônica total de tensão para as componentes pares não múltiplas de 3 Distorção harmônica total de tensão para as componentes ímpares não múltiplas de 3 Distorção harmônica total de tensão para as componentes múltiplas de 3

24 Qualidade do PRODUTO Estabelecimento de novos indicadores

25 Qualidade do PRODUTO Limites e Valores de Referência ( Variações de Tensão em Regime Permanente )

26 Qualidade do PRODUTO Limites e Valores de Referência ( Distorções Harmônicas de Tensão )

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29 Qualidade do PRODUTO Limites e Valores de Referência ( Desequilíbrios de Tensão )

30 Qualidade do PRODUTO Limites e Valores de Referência ( Flutuações de Tensão )

31 Qualidade do PRODUTO Limites e Valores de Referência ( Variações de Tensão de Curta Duração )

32 Qualidade do PRODUTO Variações de Tensão de Curta Duração ( Critérios para Agregação de Eventos )

33 Qualidade do PRODUTO Variações de Tensão de Curta Duração ( Critérios para Agregação de Eventos ) Revista O Setor Elétrico Edições de SET, OUT e NOV de 2017

34 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D P D Q D. I C

35 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D ~ 0. I G P D Q D. I C

36 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D. I G P D Q D. I C

37 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D. I G P D Q D. I C

38 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D. I G P D Q D fp kwh kwh kvarh 2 2. I C

39 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência. I D. I G P D I h Q D DTI% = 40 h=2 I 1 I h 2. I C

40 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência Inversor de boa qualidade Inversores de baixa qualidade Corrente CARGA Corrente INVERSOR Corrente DISTRIBUIDORA

41 Os desafios para o futuro Distorções Harmônicas e Fator de Potência i v i 1 p

42 Os desafios para o futuro A questão das supra-harmônicas (2 a 150 khz) Scc = 100 MVA 13,8 kv X/R = 3 Outros problemas associados: Interferências em sistemas de comunicação (PLC, etc.). Aquecimento e sobrecarga em bancos de capacitores. Entre outros... Desafios: Regulamentação técnica Medição

43 Os desafios para o futuro A questão das supra-harmônicas (2 a 150 khz) Fonte:

44 Impacto da geração distribuída para a operação do SIN W/m 2 t (h) GW 6:00 18:00 t (h)

45 DISTRIBUIÇÃO Módulo 3 do PRODIST Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica REV. 8 Critérios de acesso próprios das distribuidoras TRANSMISSÃO Submódulo 3.6 do PROREDE Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão REV Submódulo 2.8 do PROREDE Gerenciamento dos Indicadores de QEE da Rede Básica REV

46 DISTRIBUIÇÃO Módulo 3 do PRODIST Acesso aos Sistemas de Distribuição REV. 7 Módulo 8 do PRODIST Qualidade da Energia Elétrica REV. 8 Critérios de acesso próprios das distribuidoras TRANSMISSÃO Submódulo 3.6 do PROREDE Requisitos Técnicos Mínimos para Conexão REV Submódulo 2.8 do PROREDE Gerenciamento dos Indicadores de QEE da Rede Básica REV

47 Submódulo 3.6 do PROREDE: Requisitos técnicos mínimos para conexão ao SIN Estabelece os requisitos técnicos mínimos para conexão de centrais geradoras eólicas e fotovoltaicas. Centrais geradoras Tipo II-B ou Tipo III: DIT ou Rede da Distribuidora V OP > 69 kv Alguns itens devem atender aos requisitos presentes no Submódulo 3.6. O atendimentos aos demais itens de QEE serão analisados caso a caso. Rede Básica V OP > 230 kv Devem atender aos limites individuais de QEE estabelecidos no Submódulo 2.8.

48 Submódulo 3.6 do PROREDE: Requisitos técnicos mínimos para conexão ao SIN Estudos preliminares de acesso ao SIN (apenas para Geração Eólica) Remete para a norma IEC Medição e avaliação de características de QEE de turbinas eólicas conectadas ao sistema. Estudos para estimativa da qualidade de energia elétrica esperada quando da conexão de turbinas eólicas. Estudos para avaliação do impacto na QEE são de responsabilidade do acessante. Obrigatoriedade de medição de QEE imediatamente antes e após a conexão da central geradora. O último a chegar para a conta!

49 Submódulo 3.6 do PROREDE: Requisitos técnicos mínimos para conexão ao SIN Variação de tensão em regime permanente A central geradora eólica ou fotovoltaica não deve produzir variações de tensão superiores a 5% no ponto de conexão. A central geradora eólica ou fotovoltaica deve dispor de dispositivos de controle que evitem seu desligamento por instabilidade de tensão. Adicionalmente, no caso de aerogeradores, os mesmos deverão ser capazes de dar suporte de tensão através da injeção de corrente reativa.

50 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Tensão em Regime Permanente

51 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Tensão em Regime Permanente Avaliação de desempenho DRP FASE % < 3,0% DRC FASE % < 0,5%

52 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Flutuações de Tensão

53 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Flutuações de Tensão Avaliação de desempenho Limites globais Limites individuais

54 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Desequilíbrios de Tensão

55 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Desequilíbrios de Tensão Avaliação de desempenho

56 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Distorções Harmônicas de Tensão

57 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Distorções Harmônicas de Tensão Avaliação de desempenho Limites globais superiores = (4/3) x Limites globais inferiores

58 Submódulo 2.8 do PROREDE: Gerenciamento dos indicadores de QEE no SIN Variações de Tensão de Curta Duração Avaliação de desempenho Não são atribuídos limites de referência!

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60 Prof. José Rubens Macedo Jr