Análise dos Requisitos Técnicos de Controle e de Qualidade da Energia Elétrica para Viabilizar a Operação Ilhada de Geradores Síncronos Distribuídos Rogério L. Lima, Robson R. Sguaçabia, José C. M. Vieira Departamento de Engenharia Elétrica Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP) São Carlos, SP, Brasil rogeriolucio@sc.usp.br, robson.sguacabia@usp.br, jcarlos@sc.usp.br Abstract—O objetivo deste trabalho é investigar requisitos técnicos de controle de geradores distribuídos e de qualidade da energia elétrico para viabilizar a operação estável dos mesmos no caso da ocorrência de ilhamentos em sistemas de distribuição de energia elétrica. A prática atual das concessionárias de distribuição de energia elétrica em muitos países é exigir a desconexão desses geradores quando ocorre a formação de ilhas nas redes de distribuição. No entanto, como a instalação de geradores distribuídos vem crescendo significativamente nos últimos anos, a manutenção dos mesmos em operação tem se tornado uma alternativa possível para o aumento da confiabilidade no fornecimento de energia elétrica aos consumidores. Foram propostos índices de desempenho para auxiliar na avaliação das condições mais favoráveis ao sucesso do ilhamento intencional. A partir dos resultados obtidos e com o auxílio dos índices propostos, foram identificados alguns fatores mais importantes na viabilização da operação ilhada. Também foram indicadas algumas soluções para minimizar problemas de qualidade da energia elétrica no sistema ilhado. I. INTRODUÇÃO Atualmente, um dos principais requisitos técnicos necessários para a conexão de geradores distribuídos nas redes de distribuição de energia elétrica é a proteção anti-ilhamento. Este requisito exige a imediata desconexão da geração distribuída no caso de formação de ilhas energizadas devido a contingências que provoquem a perda da conexão de parte do sistema elétrico com a subestação da concessionária [1][2]. A justificativa para tal procedimento é evitar eventuais problemas relacionados à segurança de pessoas e equipamentos, e à qualidade da energia elétrica que possam aparecer devido à operação ilhada [3][4]. De maneira geral, recomenda-se que os geradores distribuídos sejam desconectados em menos de 2 segundos após a ocorrência do ilhamento [2], mas este valor varia conforme a filosofia de operação das concessionárias. Por outro lado, na medida em que aumenta o número de geradores distribuídos instalados nas redes de distribuição, aumenta também a dependência dessas redes em relação aos mesmos, de forma que a desconexão massiva de geradores pode levar a problemas de qualidade da energia elétrica e degradar a confiabilidade no suprimento da energia elétrica. Neste sentido, em alguns países iniciaram-se pesquisas para viabilizar a operação ilhada dos geradores distribuídos [5]-[7], visando aumentar a confiabilidade do sistema de distribuição. Este aumento do interesse pelo ilhamento intencional levou o IEEE a publicar, recentemente, um guia técnico que indica os principais pontos a serem analisados para viabilizar a operação ilhada de geradores distribuídos [8]. Mesmo não sendo uma prática comum em sistemas de distribuição, as perspectivas de esquemas de ilhamento intencional são promissoras tendo em vista as iniciativas citadas anteriormente [5]-[8] e a modernização das redes de distribuição, que culminará com incentivos à formação de micro redes operando isoladamente, quando possível [9]. O emprego de esquemas de ilhamento intencional só será possível depois que questões relacionadas à qualidade da energia elétrica, estabilidade e proteção da ilha energizada estejam muito bem estudadas e com procedimentos bem definidos. Neste contexto, este trabalho possui com objetivo principal estabelecer uma análise técnica dos requisitos de controle dos geradores distribuídos necessários para viabilizar a operação ilhada, de forma a manter os níveis de qualidade da energia elétrica e garantir estabilidade da ilha formada. Dessa forma serão propostos índices para avaliar a viabilidade da operação ilhada de maneira eficiente. Ressalta-se que somente os geradores síncronos distribuídos serão analisados, visto que são muito empregados em geração distribuída, tais como pequenas centrais hidroelétricas e pequenas centrais térmicas (envolvendo ou não cogeração) movidas a gás natural ou biomassa. Este trabalho está organizado da seguinte forma. A Seção II apresentará uma breve revisão sobre os modos de operação dos geradores distribuídos em condição ilhada e em paralelo Este trabalho foi parcialmente financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).