Author(s): Moreira, Nuno Alberto Machado Lopes
Date: 2016
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/11083
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Produção Distribuída; Motor Assíncrono; Modbus TCP/IP; Distributed Generation; Asynchronous Motor
O Sistema Elétrico de Energia (SEE) tem sofrido alterações ao nível da operação e planeamento nos últimos anos. Prova disso foi a liberalização do mercado de energia e o aparecimento de novos conceitos como as smart grids (redes inteligentes) e a participação ativa dos consumidores através de programas de demand response (resposta à procura). A integração de produção distribuída e do armazenamento de energia, aliados aos anteriores, criaram um novo paradigma nos sistemas elétricos de energia. O principal objetivo da presente dissertação prende-se com a necessidade de avaliar o impacto das cargas elétricas do tipo motor assíncrono no âmbito da participação em programas de demand response. Uma vez que o motor é uma das cargas mais importantes no panorama de consumo atual houve a necessidade de modelar consumos e avaliar o seu impacto num sistema elétrico. Numa primeira fase além da bancada existente com os motores assíncronos, houve a instalação de equipamentos como o GRANMECA, DIGIWATT, VISISREAL e analisadores de energia com as respetivas ligações. De seguida, houve o desenvolvimento de um algoritmo que permitisse obter medições da carga, através de comunicação via MATLAB®, entre o computador e o analisador de energia. Esta comunicação foi estabelecida utilizando o protocolo Modbus TCP/IP. Findo este processo, foi necessário testar os motores. A parte final da dissertação é então a elaboração dos casos de estudo de simulações realistas. Estes são realizados utilizando um motor assíncrono de carga variável, através de variações de binário e velocidade, e um emulador eólico para que se possa considerar produção distribuídas nos casos de estudo e assim estar o mais próximo possível da realidade. O desenvolvimento desta dissertação visa avaliar as potencialidades do sistema utilizando o motor como carga e um emulador eólico. Assim podemos representar diversas aplicações (p.e. divisão de uma habitação) e perceber o efeito da produção distribuída na operação dos SEE.
The Electric Power System has been altered at the operating and planning levels in last years. Evidence of this was the liberalization of the energy market and the implementation of new concepts such as smart grids and the active participation of consumers through demand response programs. With the addition of distributed generation and energy storage, a new paradigm in electrical power systems is in uprising. The main objective of the present dissertation is the evaluation of the impact of electric loads, namely asynchronous motors, in the scope of the participation in demand response rograms. Since this type of electric motor is of upmost importance in the current consumption context, it was necessary to model consumption and evaluate its impact in the power system. In addition to the existing bench with asynchronous motors, there was the installation of equipment such as GRANMECA, DIGIWATT, VISISREAL and energy analyzers with the respective links. Then, it was developed an algorithm that allows obtaining load measurements through communication via MATLAB® between the computer and the energy analyzer. This developed communication is established using the Modbus TCP / IP protocol. After this process, it was necessary to test the motors. The final part of the dissertation is then the preparation of case studies of realistic simulations. These are performed using an asynchronous motor variable load through torque and speed variations, and a wind emulator that can be considered as distributed generation in the case studies and thus provide a scenario closer to reality. The development of this dissertation aims to evaluate the system's capabilities using the motor as a load and a wind emulator. So we can represent various applications (f.e. division of a house) and realize the effect of distributed generation in the operation of the Electric Power System.
