Análise da dinâmica do eixo de transmissão da turbina eólica durante eventos de rejeição de carga e curto-circuito
Com a crescente participação da geração eólica no sistema elétrico brasileiro, o Operador Nacional do Sistema (ONS) tem intensificado esforços para mitigar falhas que possam comprometer a segurança e a continuidade do fornecimento de energia. Embora a maior parte dessas ações esteja centrada em aspectos elétricos, como controle de tensão, frequência e suporte de potência, esta dissertação propõe uma abordagem complementar, focada na análise da dinâmica mecânica de turbinas eólicas submetidas a distúrbios na rede elétrica, como rejeições de carga e curtos-circuitos. Para isso, foi desenvolvido um modelo da turbina eólica no ambiente SIMULINK, cuja validação foi realizada por meio da comparação com simulações da rejeição de carga de um gerador de 5 MW, executadas no software FAST. A boa correspondência entre os resultados, especialmente no comportamento do ângulo de torção do eixo de transmissão, confirmou a adequação do modelo proposto. A partir da validação, simulou-se a ocorrência de um curto-circuito monofásico seguido de religamento. Os resultados evidenciaram que o instante do religamento influencia significativamente a resposta dinâmica da turbina: religamentos em momentos inoportunos geram picos de torque capazes de comprometer a integridade mecânica do sistema, enquanto religamentos bem temporizados favorecem uma recuperação mais suave. Ao integrar aspectos mecânicos, elétricos e computacionais, este estudo contribui para o aprimoramento de estratégias operativas mais seguras e eficientes para turbinas eólicas conectadas à rede elétrica, promovendo maior confiabilidade no fornecimento de energia renovável. Além disso, a mitigação de riscos de falha resulta em benefícios diretos à sociedade, como maior segurança energética e redução de custos operacionais.