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Cepel realiza pesquisa sobre utilização de filtros ativos na média tensão

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Cepel realiza pesquisa sobre utilização de filtros ativos na média tensão

13-06-2017

Com o objetivo de eliminar harmônicos nos sistemas de potência e identificar os responsáveis pela sua geração, os pesquisadores Franklin Clement Véliz, Sergio Luis Varricchio e Cristiano de Oliveira Costa, do Departamento de Redes Elétricas (DRE), realizam pesquisa teórica relacionada à utilização de filtros ativos na média tensão. O trabalho, desenvolvido desde 2014, é de fundamental importância para os sistemas de potência modernos.
 
De acordo com os pesquisadores, a eliminação dos harmônicos melhora a qualidade da energia elétrica fornecida, o que se traduz, por exemplo, no aumento da vida útil de equipamentos e na maior confiabilidade dos sistemas. Através da identificação das responsabilidades pela geração desses harmônicos, é possível atender à demanda recorrente das empresas que possuem ativos de geração eólica. Essas companhias buscam uma metodologia que permita limitar os investimentos em filtros para mitigação da parcela de harmônicos efetivamente gerada pelo empreendimento, o que permite reduzir significativamente os recursos aplicados e os custos operacionais.
 
 
O primeiro passo da pesquisa foi o desenvolvimento de um modelo matemático simplificado (modelo de regime permanente) do filtro. Para isso, foi necessário o conhecimento de algumas características elétricas do equipamento. A primeira empresa fabricante que se interessou pela pesquisa e forneceu esses dados foi a Schneider Electric.  Nos anos seguintes, os pesquisadores desenvolveram um modelo mais detalhado (modelo dinâmico) do filtro.
 
De forma a comprovar os benefícios da utilização de filtros ativos na média tensão, foram realizadas simulações computacionais com os modelos desenvolvidos e elaborado um circuito de testes, representando um parque eólico conectado à rede, para a verificação dos resultados teóricos. Em seguida, foram realizados ensaios no Laboratório de Diagnóstico de Equipamentos Elétricos - LabDig, do Departamento de Linhas de Transmissão e Equipamentos (DLE). A Schneider Electric contribuiu também para a pesquisa experimental com o empréstimo de um filtro ativo, e os resultados preliminares são bastante promissores.
 
O pesquisador Franklin festeja: "os resultados da simulação computacional estão com erro médio de apenas 1% daqueles obtidos nos testes de laboratório".  O projeto vem recebendo ainda um apoio essencial do pesquisador Italo Foradini da Nova e dos técnicos Luiz Eduardo Dias Santos e Roberto Campos de Menezes, todos do DLE. "Na primeira etapa dos testes de laboratório contamos com o inestimável apoio do pesquisador do Departamento de Laboratórios do Fundão (DLF) Márcio Sens e sua equipe", complementa Franklin.
 
Segundo os pesquisadores do DRE, o próximo passo será a instalação dos filtros ativos em um parque eólico real, para que estes resultados possam ser devidamente verificados em testes de campo. Se estes testes comprovarem os resultados teóricos, o Cepel estará dando uma grande contribuição para a solução de dois problemas de grande importância e objetos de pesquisas em nível mundial.