AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE EM UM GERADOR DE INDUÇÃO DUPLAMENTE ALIMENTADO APLICADO EM SISTEMAS DE ENERGIA EÓLICA UTILIZANDO UM MODELO DE REDE ELÉTRICA TRIFÁSICA
Energia Eólica, DFIG, Controle, Estabilidade
As turbinas eólicas que utilizam como base o gerador de indução duplamente alimentado ( DFIG ) são as mais utilizados em sistemas de conversão de energia eólica (WECS). A principal vantagem do DFIG é a redução de custos na utilização de conversores, o que é possível devido à operação da máquina em uma faixa de escorregamento de 30 por cento subsíncrona até 30 por cento supersíncrona. Além disso, há a possibilidade de controle independente das potências ativa e reativa entregue à rede. Vale enfatizar que o controle de potência reativa propicia controle da tensão terminal. Com a crescente integração de geradores eólicos à rede, tornam-se necessárias as capacidades de gerar uma potência elétrica despachável e de participação no controle de tensão dos sistemas de potência. Assim, o DFIG torna-se uma tendência para ser uma alternativa para isso. Neste trabalho, é apresentado a modelagem e controle para os estudos de estabilidade transitória dos WECS baseados em DFIG ligados à rede. O modelo proposto para geradores eólicos consiste em um modelo de velocidade do vento; um modelo aerodinâmico de uma turbina de eólica; modelo de duas massas (drivetrain); um modelo de DFIG e seus controladores do lado do rotor e do lado da rede. A máquina é modelada utilizando um modelo 0dq, usando a transformação Park, cuja matriz de transformação é conservativa em potência. Através da transformação, é possível controlar, de forma independente, potência ativa e reativa, ou torque eletromagnético e tensão terminal. A rede é modelada em três fases, em vez da representação clássica, monofásica. Com este método é possível analisar a estabilidade perante condições desequilibradas, incluindo ocorrência de faltas assimétricas. Com a implementação de uma técnica de controle adequada, é esperado que a máquina não saia de sincronismo diante de uma falta na rede, também é esperado que a máquina oscile pouco quando submetida a mudanças na velocidade do vento.