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Controle de Carga-Frequência Controle Automático de Geração - CAG
O controle de tensão e de frequência são os principais indicadores da qualidade da energia fornecida
A frequência do “sistema” depende do equilíbrio entre a demanda e geração de potência ativa
A demanda do sistema é fornecida por um grande número de geradores, portanto, alguma regra deve ser usada para realizar a divisão de carga entre usinas “selecionadas”
Controle de Carga-Frequência Controle Automático de Geração - CAG
Controle Primário: Um regulador de velocidade fornece controle local, independente, descentralizado, a cada uma das máquinas do sistema, visando manter a velocidade próxima da síncrona e realizar a divisão de carga entre os geradores
Controle Secundário: Um sinal de controle suplementar, centralizado, coordenado, restaura a frequência do sistema, bem como os fluxos nos intercâmbios
Controle Terciário: Em sistemas com várias áreas um nível adicional de controle é usado para o ajuste dos intercâmbios, denominado despacho econômico
Resposta do conjunto gerador-turbina sem Regulador de Velocidade
A resposta a uma variação na carga depende da constante de inércia e do coeficiente de amortecimento da carga
Resposta sem Regulador de Velocidade
Resposta sem Regulador de Velocidade
Regulador de Velocidade
Regulador de Velocidade
Gerador isolado
Regulador de Velocidade
Regulador de Velocidade
Regulador de Velocidade
Regulador de Velocidade Isócrono
Ajusta a turbina para manter a velocidade/frequência constante
Regulador de Velocidade Isócrono (modo velocidade cte)
Zera o erro em regime, mas não proporciona divisão de carga entre os geradores paralelos
Acompanha a carga
Regulador de Velocidade com droop
Fornece um meio para a divisão estável de carga entre os geradores do sistema, no entanto, mantém um erro em regime
Regulador de Velocidade com droop
Representa um controlador proporcional com ganho 1/R
R é denominado estatismo
Ajuste do droop (Estatismo)
Ajuste do droop (Estatismo)
Divisão de Carga entre Geradores operando em paralelo
Comportamento do Regulador com estatismo
Proporciona a divisão de carga, mas mantém erro de regime na velocidade
Fundamental para a operação de geradores em paralelo
Ajuste do Setpoint de Geração
Permite o ajuste da potência gerada através do deslocamento da característica carga-frequência
Ajuste do Setpoint de Geração
Neste modo o gerador ajusta sua própria geração sem impactar a frequência em regime
Característica equivalente de geradores coerentes (de área)
b característica agregada do controle de frequência da área em MW/Hz
Representa a “rigidez” da frequência do sistema frente à variações na carga
Modelo de Turbina Térmica à Vapor
Modelo de Turbina Hidráulica
Exemplo
Tomada de carga
CAG em sistemas isolados (1 área)
Não existe controle de intercâmbio
Geradores selecionados recebem um controle integral suplementar
Após a atuação do controle primário em todas as máquinas em droop, as máquinas do CAG assumem toda a variação de carga, restaurando a potência das máquinas em droop para o valor de referência e zerando o erro de frequência.
CAG em sistemas isolados (1 área)
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