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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”
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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
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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
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Resposta sem Regulador de Velocidade
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Resposta sem Regulador de Velocidade
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Regulador de Velocidade
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Regulador de Velocidade
Gerador isolado
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Regulador de Velocidade
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Regulador de Velocidade
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Regulador de Velocidade
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Regulador de Velocidade Isócrono
Ajusta a turbina para manter a velocidade/frequência constante
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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
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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
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Regulador de Velocidade com droop
Representa um controlador proporcional com ganho 1/R
R é denominado estatismo
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Ajuste do droop (Estatismo)
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Ajuste do droop (Estatismo)
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Divisão de Carga entre Geradores operando em paralelo
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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
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Ajuste do Setpoint de Geração
Permite o ajuste da potência gerada através do deslocamento da característica carga-frequência
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Ajuste do Setpoint de Geração
Neste modo o gerador ajusta sua própria geração sem impactar a frequência em regime
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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
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Modelo de Turbina Térmica à Vapor
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Modelo de Turbina Hidráulica
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Exemplo
Tomada de carga
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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.
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CAG em sistemas isolados (1 área)