Caracterização dos cálculos de perdas técnicas e queda de tensão em redes de média tensão de parques eólicos

Abstract

A geração eólica de energia cresce continuamente no Brasil e no mundo, e diante desse cenário, estudos e pesquisas que visam maior eficiência dos complexos eólicos tornam-se extremamente relevantes. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo central analisar perdas técnicas e queda de tensão nas redes de Média Tensão (RMT) que interligam os complexos eólicos até a subestação coletora. Com os avanços das tecnologias voltadas para o desenvolvimento e fabricação de turbinas eólicas, objetivando gerar mais energia com menor custo, observa-se o surgimento de equipamentos com potências nominais cada vez maiores. Tal fato, somado à dificuldade de se encontrar regiões próximas à rede básica para realizar a conexão, faz com que as redes de média tensão que interligam os complexos eólicos se tornem cada vez mais robustas, ocasionando aumento de perdas técnicas e quedas de tensão nos circuitos de potência. O estudo é iniciado com a realização de uma fundamentação teórica em torno do assunto, em seguida é feito um levantamento das metodologias de cálculo de perdas técnicas e queda de tensão mais usuais, buscando a caracterização das mesmas. A análise é validada com a aplicação das metodologias em um estudo de caso, verificando fatores relevantes que influenciam no aumento ou redução das perdas técnicas e queda de tensão na RMT. Por fim, é realizada também uma breve análise técnico-financeira dos principais equipamentos que compõem a RMT, verificando-se assim a viabilidade econômica do empreendimento.

Wind power generation has been growing steadily in Brazil and worldwide, and in face of this scenario, studies and research in favor of increased efficiency of wind farms become extremely relevant. The main goal of this paper is to analyze technical losses and voltage drop in medium voltage (MV) distribution networks that connects the wind farms to the collecting substation. With the advances in technologies aimed at the development and manufacture of wind turbines, aiming to generate more energy at a lower cost, there is the emergence of equipment with ever greater power ratings. This fact, added to the difficulty of finding regions close to the basic network infrastructure to make the connection to the grid, makes the MV networks that interconnect the wind farms become increasingly robust, causing an increase in technical losses and voltage drops in the power circuits. The study begins with the realization of a theoretical foundation around the subject, then a survey is made of the most common methodologies for calculating technical losses and voltage drops, aiming at their characterization. The analysis is validated with the application of methodologies through a case study, exploring other relevant factors that influence the increase or reduction of technical losses and voltage drop in the MV. Finally, a brief technical financial analysis of the main equipment that composes the RMT is also carried out, thus verifying the economic viability of the enterprise.