As redes de distribuição de energia elétrica enfrentam desafios crescentes à medida que o cenário energético evolui. Com a penetração cada vez maior de Recursos Energéticos Distribuídos ou Distributed Energy Resources (DERs) e a necessidade de garantir a segurança das redes, a proteção adequada desses sistemas é de extrema importância. O Comitê Internacional de Grandes Redes Elétricas ou International Council on Large Electric Systems (Cigre) reconhece essas demandas e está focado em investigar métodos de proteção emergentes para redes de distribuição modernas.
Segundo um artigo recente publicado pelo Cigre, o Grupo de Trabalho B5.83, presidido por Rannveig S. J. Loken e coordenado por Yi TANG, tem como objetivo principal explorar e desenvolver novos métodos de proteção e relés de proteção para redes de distribuição. O grupo busca fornecer sugestões para o avanço dessas tecnologias e sua aplicação prática.
A crescente adoção de DERs e a evolução da infraestrutura de distribuição apresentam desafios complexos para a proteção das redes de distribuição de média e baixa tensão. Entre os principais desafios estão a detecção e eliminação de falhas de alta impedância, como cabos caídos e falhas causadas por árvores, a fim de reduzir os riscos de choques elétricos e incêndios florestais.
Além disso, a rápida identificação e isolamento de falhas, juntamente com a rápida restauração do serviço, são essenciais para minimizar o impacto dessas falhas em cargas sensíveis, como equipamentos de fabricação de semicondutores e sistemas de computadores bancários. A integração de DERs pode alterar a distribuição da corrente de falha, levando a mau funcionamento das proteções de sobrecorrente amplamente utilizadas.
Para enfrentar esses desafios, o Grupo de Trabalho B5.83 está investigando uma variedade de métodos de proteção emergentes. Eles estão examinando métodos de detecção de falhas de alta impedância, incluindo aqueles que utilizam sinais transitórios para redes de distribuição neutras isoladas e compensadas. A proteção direcional de sobrecorrente para redes de distribuição com alta penetração de DERs também está sendo estudada, juntamente com novos métodos de identificação da direção da falha.
Além disso, o grupo está explorando esquemas de proteção piloto para redes de distribuição, buscando isolamento rápido de falhas e restauração do serviço de forma eficiente. Eles também estão analisando o desenvolvimento de métodos de proteção anti-ilhamento que possam detectar ilhamentos e estejam alinhados com os requisitos de suporte de tensão e frequência dos DERs.
Outro aspecto importante que o grupo está abordando é a proteção de microrredes, que geralmente possuem uma parcela significativa de DERs conectados por inversores, resultando em correntes de falha limitadas. Novos métodos de proteção mais sensíveis estão sendo pesquisados para lidar com essa condição específica.
O Cigre, por meio do Grupo de Trabalho B5.83, está comprometido em fornecer uma visão abrangente das aplicações atuais de relés de proteção em redes de distribuição e em abordar os desafios enfrentados pela proteção dessas redes em constante evolução. O objetivo final é fornecer sugestões e diretrizes para o desenvolvimento e a aplicação de novos métodos de proteção, a fim de garantir a segurança e a confiabilidade das redes de distribuição modernas.
A proteção adequada das redes de distribuição é fundamental para garantir um fornecimento de energia seguro e confiável. À medida que o cenário energético continua a evoluir, é crucial que as tecnologias de proteção acompanhem essas mudanças. O trabalho realizado pelo Cigre e seu Grupo de Trabalho B5.83 desempenha um papel crucial no desenvolvimento de soluções avançadas de proteção para as redes de distribuição modernas.
(Fonte: Cigre - Protection for modern distribution networks, 03 de maio de 2023, por Rannveig S. J. Loken (NO), Chair SC B5 e Mr. Yi TANG (CN), Convenor Working Group B5.83)
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