Análise da inversão do fluxo de potência em instalação elétrica industrial com geração de energia solar fotovoltaica

dc.contributor.advisor1Belchior, Fernando Nunes
dc.contributor.referee1Belchior, Fernando Nunes
dc.contributor.referee1Oliveira, Antônio Melo de
dc.contributor.referee1Castro, Marcelo Stehling de
dc.contributor.referee1Pires Junior, Kairo Hitler De Almeida Faria
dc.creatorFerreira, Gabriel Fernandes
dc.date.accessioned2025-01-02T14:53:17Z
dc.date.available2025-01-02T14:53:17Z
dc.date.issued2024-12-03
dc.description.abstractThe increasing integration of distributed generation, particularly solar photovoltaic energy, in industrial installations has revealed critical challenges for the stability and quality of electrical systems. Phenomena such as power flow inversion, harmonic distortions, current and voltage imbalances, and power factor variations add complexity to electrical operations, demanding advanced monitoring and control techniques. These challenges are further exacerbated in industrial contexts, where energy demand is highly dynamic and subject to abrupt changes, intensifying the interactions between local generation and the electrical grid. Such dynamics can significantly impact system reliability, compromising equipment efficiency, reducing lifespan, and increasing operational costs. Moreover, energy quality distortions can cause premature wear of critical components, transformer overloads, and disruptions to plant operations, directly affecting productivity. These consequences highlight the need for solutions that align electrical operations with regulatory compliance, ensuring system stability and efficiency. The main motivation for this study emerged from an incident reported by the maintenance team at Volga Engenharia, where an overload in the entry transformer tripped its protections, disconnecting it from the system and preventing catastrophic equipment failure. This critical event highlighted the need to deeply understand the phenomena associated with distributed generation, particularly power flow inversion and its impacts on the electrical system. In this context, the opportunity arose to align this academic research project with the challenges faced by the company, focusing on practical and technical solutions. Throughout the development of this work, the scope of the analysis expanded to address additional issues related to energy quality and specific operational conditions of the plant. Data obtained during monitoring provided a detailed view of the effects of abrupt power flow inversion and its implications on other critical parameters, such as current imbalances and harmonic distortions. This analysis reinforces the importance of studies like this one, aiming not only to understand the challenges posed by distributed generation but also to propose solutions that ensure efficiency, safety, and sustainability for industrial systems.
dc.description.resumoA crescente integração de geração distribuída, especialmente a energia solar fotovoltaica, em instalações industriais, tem exposto desafios críticos para a estabilidade e qualidade dos sistemas elétricos. Fenômenos como inversão do fluxo de potência, distorções harmônicas, desequilíbrios de corrente e tensão, além de variações no fator de potência, tornam a operação elétrica mais complexa, exigindo estratégias avançadas de monitoramento e controle. Esses desafios são ampliados em contextos industriais, onde a demanda energética é altamente dinâmica e sujeita a variações abruptas, intensificando as interações entre a geração local e a rede elétrica. Essas dinâmicas podem gerar impactos significativos na confiabilidade do sistema, comprometendo a eficiência dos equipamentos, reduzindo sua vida útil e aumentando os custos operacionais. Além disso, as distorções na qualidade da energia podem causar desgaste prematuro de componentes críticos, sobrecarga de transformadores e interrupções na operação fabril, afetando diretamente a produtividade. Tais consequências evidenciam a necessidade de soluções que alinhem a operação elétrica à conformidade com normas regulatórias, assegurando a estabilidade e eficiência dos sistemas. A motivação principal para este estudo surgiu de um incidente relatado pela equipe de manutenção da Volga Engenharia, quando uma sobrecarga no transformador de entrada levou à atuação de suas proteções, removendo-o do sistema e evitando uma falha catastrófica no equipamento. Esse evento crítico destacou a necessidade de compreender profundamente os fenômenos associados à geração distribuída, especialmente a inversão do fluxo de potência e seus impactos no sistema elétrico. Foi nesse contexto que surgiu a oportunidade de alinhar este trabalho acadêmico de conclusão de curso à problemática enfrentada pela empresa, com um olhar voltado tanto para os desafios práticos quanto para as soluções acadêmicas e técnicas. Ao longo do desenvolvimento do trabalho, foi possível ampliar o escopo da análise, explorando questões adicionais relacionadas à qualidade da energia elétrica e às condições específicas de operação da planta. Dados obtidos durante o monitoramento permitiram uma visão detalhada dos efeitos da inversão abrupta do fluxo de potência e seus desdobramentos em outros parâmetros críticos, como os desequilíbrios de corrente e as distorções harmônicas. A integração dessas análises reafirma a importância de estudos como este, que buscam não apenas compreender os desafios impostos pela geração distribuída, mas também propor soluções que garantam a eficiência, segurança e sustentabilidade dos sistemas industriais.
dc.identifier.citationFERREIRA, Gabriel Fernandes. Análise da inversão do fluxo de potência em instalação elétrica industrial com geração de energia solar fotovoltaica. 2024. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/26128
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia Elétrica (RMG)
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectQualidade de energia elétrica
dc.subjectInversão de fluxo de potência
dc.subjectHarmônicos
dc.subject17 ODS
dc.subjectGeração fotovoltaica
dc.subjectPower quality
dc.subjectPower flow inversion
dc.subjectHarmonics
dc.subject17 ODS
dc.subjectPhotovoltaic generation
dc.titleAnálise da inversão do fluxo de potência em instalação elétrica industrial com geração de energia solar fotovoltaica
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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