DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE OSCILAÇÕES EM SISTEMAS DE POTÊNCIA COM GERAÇÃO CONECTADA POR CONVERSORES
O crescimento da geração eólica e a integração de recursos baseados em inversores (IBRs) na rede elétrica introduz novos fenômenos de instabilidade, especificamente oscilações subsíncronas e interações de controle, que não são mitigadas pela inércia tradicional.
A dificuldade de analisar esses fenômenos reside na falta de modelos abertos por parte dos fabricantes de turbinas, dificultando modelagem tradicionais, como o espaço de estados.
Considerando a análise de pequenos sinais, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia baseada em impedância para analisar a estabilidade em sistemas com IBRs. Esta metodologia pode ser aplicada em cenários em que apenas modelos fechados estão disponíveis e através de simulações computacionais obtém a resposta em frequência sem necessitar dos detalhes internos do controle.
Especificamente, utilizou-se modelos genéricos presentes no software EMTP para a aplicação da varredura de frequência e obtenção da impedância do parque eólico e da rede. Observou-se que existem diferenças relevantes no comportamento dinâmico entre DFIG e FSC, que ajudam a explicar as interações consideradas.
Então, foi feita a aplicação combinada de critérios de estabilidade, incluindo o Critério de Cruzamento de Reatância (RCC), Diagramas de Bode e Critério de Nyquist, além do cálculo de autovalores através de técnica de ajuste. A aplicação dos critérios de estabilidade permitiu prever o risco de oscilações instáveis, que foram observadas em simulações no domínio do tempo. O critério de cruzamento da reatância é útil para uma triagem inicial, mas insuficiente para garantir a estabilidade. Já os critérios de Bode e Nyquist são superiores pois fornecem margens de estabilidade, essenciais para detectar interações de controle mais complexas.
A metodologia proposta é adequada para estudos de triagem e é útil quando modelos caixa-preta estão disponíveis, além disso, pode apoiar estudos de conexão, planejamento e operação de sistemas com alta penetração de IBRs.