Ressonância Paralela na Rede da Concessionária em Decorrência das Plantas Fotovoltaicas

Os inversores fotovoltaicos, ao injetarem energia na rede elétrica, também introduzem correntes harmônicas. Esses harmônicos aliados à impedância do sistema elétrico, resultam em fenômenos indesejados, como a ressonância paralela, que pode causar sobretensões e comprometer equipamentos.

Impacto das Harmônicas e a Ressonância Paralela

Quando um sistema possui capacitores instalados na média tensão, seja para correção do fator de potência ou regulação de tensão, a combinação desses elementos com a impedância da rede pode gerar uma impedância muito grande, tendendo ao infinito e criar uma frequência de ressonância. E a corrente, mesmo que pequena, de uma determinada ordem das componentes harmônicas presentes na rede (como a 5ª, 7ª, 11ª ou 13ª ordem, por exemplo), aliada ao valor da impedância extremamente elevado, amplifica as tensões harmônicas.

Resultados das Simulações

As simulações realizadas demonstram que, em determinadas condições, a presença de capacitores na média tensão pode levar a altos níveis de sobretensão. Isso ocorre devido à interação da impedância capacitiva Xc dos bancos de capacitores com a impedância da rede, criando uma ressonância paralela.

Como resultado:

• Pequenas correntes harmônicas injetadas pelos inversores podem gerar grandes elevações de tensão.

• Equipamentos conectados à rede podem ser submetidos a tensões acima dos limites aceitáveis, levando a falhas e danos.

• O fenômeno pode impactar outros consumidores interligados ao sistema, comprometendo a qualidade da energia fornecida.

Lei de Ohm e Amplificação da Tensão

Segundo a Lei de Ohm (V = Zh × I), quando a impedância (Zh) se torna muito alta devido à ressonância, mesmo uma corrente harmônica pequena (I) pode resultar em uma tensão elevada (V). Isso explica porque inversores fotovoltaicos podem ser a origem de sobretensões inesperadas na rede elétrica da concessionária.

Conclusão e Medidas Mitigadoras

Para evitar problemas de sobretensão causados por ressonância paralela, algumas ações podem ser tomadas:

1. Análise prévia da impedância harmônica: Estudos de qualidade de energia podem identificar frequências de ressonância e propor medidas corretivas.

2. Uso de filtros harmônicos: Instalar filtros ativos ou passivos pode ajudar a reduzir a presença de harmônicos na rede.

3. Controle da potência capacitiva da concessionária: A adequação dos bancos de capacitores pode minimizar o risco de ressonância paralela.

4. Monitoramento contínuo: Medições frequentes e modelagens computacionais auxiliam na detecção precoce de problemas.

As interações entre inversores fotovoltaicos e a rede da concessionária precisam ser bem compreendidas para garantir um fornecimento seguro e confiável de energia. O fenômeno da ressonância paralela exige atenção especial, pois pode resultar em impactos significativos para o sistema elétrico e para os consumidores.

Na Sensorless, realizamos medições e análises de qualidade de energia para identificar e mitigar esse tipo de ocorrência, garantindo a segurança e eficiência do sistema elétrico. Entre em contato conosco e garanta a eficiência do seu sistema elétrico!

E lembre-se! Pensou em energia, pensou Sensorless!