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Conexão de miniusinas fotovoltaicas no sistema elétrico de distribuição da Cemig

A inserção de geração distribuída (GD) ao sistema elétrico de distribuição (SEPD) altera o comportamento de parâmetros do sistema elétrico, tais como: carregamento, tensão e perdas técnicas ocasionadas ao sistema [1]. A conexão da GD no sistema, embasada por uma análise técnica que não abrange a influência dos parâmetros afetados após a inserção da fonte, pode ocasionar variações de tensão, redução da qualidade de energia e prejuízos à concessionária e a outros clientes atendidos pelo sistema de distribuição.

Nesta edição, apresentaremos o resumo do trabalho “Estudo de Conexão de Miniusinas Fotovoltaicas no Sistema Elétrico de Distribuição da CEMIG” [2], apresentado na XIV CBQEE, que trouxe um estudo metodológico para análise dos impactos causados no sistema de distribuição devido à inserção de diversas mini GDs de pequeno porte, que podem gerar impactos ao SEPD devido à infraestrutura existente e à concentração de gerações para o mesmo local. O estudo considerou um modelo de sistema de distribuição padrão da Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig) especificado e construído para fluxo de potência unidirecional e que apresenta uma rede elétrica para distribuição de energia, equipamentos de proteção e coordenação.

Neste estudo real foram identificadas as possibilidades de conexão para cinco usinas solares fotovoltaicas (UFV) concentradas em uma região que somam 1.050 kWpico e também foi considerada 1 usina solar já instalada de 1.450 kW pico. O Somatório de injeção das GDs na região totalizou 2.500 kW pico de geração neste sistema.

A partir da simulação da inserção da potência de cada UFV em determinado ponto do sistema de distribuição, foram analisados os resultados obtidos, bem como analisados os níveis de tensão para verificar a possibilidade de conexão no ponto de instalação da UFV.

A Figura 1 mostra que com a alocação de somente duas usinas totalizando 350 kWpico, o sistema já ultrapassa os valores limites de tensão do Prodist no ponto de acoplamento ao sistema de média tensão da Cemig. Caso não seja realizada nenhuma obra de reforço de rede ou ação por parte do gerador para redução dos valores de potência injetada ou controle de reativos, a conexão da GD ficará inviabilizada tecnicamente.

Como o sistema existente não suportou a injeção de 350 kW no ponto do sistema definido inicialmente para conexão das GDs, proposta pela CemigD, a partir dos estudos de fluxo de potência, o atendimento da UFV 1(250 kW) é realizado no ponto de conexão e sem necessidade de obras e o atendimento para as demais UFVs com obras de recondutoramento e extensão de rede das UFVs é feito à montante do banco de regulador de tensão (BRT) antes das usinas.

A Figuras 2 mostra o comportamento da tensão ao longo de todo circuito com a realização das obras de extensão e com todas as UFVs conectadas, totalizando 1.050 kWpico.

Dessa forma, os estudos mostraram que a realização de obras de recondutoramento e a alteração no ponto de conexão com a rede de MT podem ser capazes de viabilizar tecnicamente a conexão destas GDs, aumentando a capacidade de hospedagem da rede elétrica.

Figura 1 – Tensão ao longo do alimentador com inserção de 350 kWpico.
Figura 2 – Tensão ao longo do alimentador com inserção de 1.050 kWpico e realização de reforço de rede.

Referências
[1] BRITO, L.M.A. Impacto Tarifário da Geração Distribuída. XXV SNPTEE – Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica, 2019.
[2] DOS SANTOS, L. S. S. S., TEIXEIRA, M. D. e LUIZ, C. M. Estudo de Conexão de Miniusinas Fotovoltaicas no Sistema Elétrico de Distribuição da CEMIG. XIV CBQEE – Conferência Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica, 2021.

Por Lívia Sonalle Silveira Said dos Santos, Engenheira de GD na Cemig Distribuição;
Por Mateus Duarte Teixeira, professor na Universidade Federal do Paraná;
Por Ciceli Martins Luiz, Head of Permiting and Detail na Enel Brasil.

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