Estudo, Modelagem e Simulação de Aerogeradores de Velocidade Variável

Estudo, Modelagem e Simulação de Aerogeradores de Velocidade Variável

• Autor
• Eric Robalinho
• Co-autores
• Daniel Sander Hoffmann , André Borin Soares , Luiz Fernando Gonçalves
• Resumo

• A preocupação crescente em relação ao uso e o impacto ambiental provocado pelos combustíveis fósseis tornam o interesse e os investimentos em energias renováveis uma realidade. A tecnologia de Aerogeradores de Velocidade Variável (AVV) tem se mostrado a melhor alternativa no mercado de energia eólica, cujo crescimento atual é próximo de 30% ao ano. O ajuste da velocidade de rotação com a velocidade do vento, tornando a injeção de potência na rede mais uniforme no tempo, acrescido do uso de eletrônica de potência dedicada a essa tecnologia, torna essa fonte de energia limpa economicamente competitiva. Nos AVV, o acoplamento mecânico com o eixo da turbina é feito de modo direto. O estator do gerador síncrono é conectado à rede elétrica por meio de conversores de potência, e o controle de potências ativa e reativa é feito via rotor.  A ideia do trabalho é, além do estudo teórico, realizar a implementação de rotinas de algoritmos para simulação dos modelos matemáticos propostos. Tais modelos podem ser subdivididos em: vento,  sistema mecânico e DFIG (Doubly-Fed Induction Generator, Gerador de Indução de Dupla Alimentação). A modelagem computacional dos modelos estudados abrange a resolução de um sistema de equações algébrico-diferenciais e a determinação de constantes físicas, dados de entrada e condições de contorno. Tais equações formam um modelo de 3ª ordem válido para frequências constantes do estator. A plataforma Matlab^TM  está sendo utilizada, e os resultados analisados a partir de curvas de tensão, corrente e potência elétrica, para diversas condições de operação. Os valores iniciais podem ser modificados via janela de programação. Essa interface permitirá a obtenção rápida de resultados de simulações para diferentes parâmetros de inicialização, constituindo-se em importante ferramenta de otimização. A modelagem do AVV-DFIG deverá ser útil ainda para o estudo das interações entre parques eólicos e os sistemas elétricos de potência.

• Palavras-chave
• Aerogerador, Modelagem, Velocidade variável, Gerador de Indução, DFIG
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• Ciências Exatas - Engenharia de Energia

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