Equipa de investigação jordana avalia sistema de armazenamento de energia com formação de rede para melhorar a estabilidade de uma central fotovoltaica de 100 MW

De acordo com pt.wedoany.com-Investigadores da Universidade de Yarmouk e da Universidade Al-Ahliyya Amman, na Jordânia, avaliaram o desempenho de um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) com controlo de formação de rede (GFM) na melhoria da estabilidade de uma central solar fotovoltaica. O controlo GFM simula geradores síncronos, fornecendo suporte rápido de frequência e tensão durante interrupções na rede, grandes flutuações fotovoltaicas, alterações de carga e eventos de falha.

A autora correspondente, Lina Alhmoud, afirmou que a novidade do estudo reside na avaliação abrangente do GFM-BESS integrado com centrais solares fotovoltaicas de escala de utilidade pública, investigando sistematicamente a sua capacidade de melhorar a estabilidade de frequência, regulação de tensão e resiliência do sistema durante perturbações na rede, fornecendo evidências quantitativas de que as estratégias de controlo de formação de rede podem apoiar a transição para sistemas de energia com elevada penetração de energias renováveis.

Os investigadores construíram um modelo que inclui uma central solar fotovoltaica de 100 MW e um BESS de 35 MW/60 MWh, equipado com inversores de formação de rede baseados em controladores de máquina síncrona virtual (VSM), capazes de fornecer inércia virtual, regulação de tensão e suporte de frequência. Durante a avaliação, foram simulados cenários como interrupção da rede (desconexão da central fotovoltaica e do BESS da rede externa), redução de 50% na produção fotovoltaica, aumento de 45% na procura de carga, falha trifásica temporária de 100 milissegundos e falha trifásica permanente, variando a relação de curto-circuito (SCR) de 0,42 a 4,5 para avaliar o desempenho em diferentes intensidades de rede.

Os resultados da simulação mostraram que, com uma redução de 50% na produção fotovoltaica, a potência total da central diminuiu temporariamente de cerca de 92-93 MW para 70-72 MW, com o desvio de frequência limitado a aproximadamente 0,8-1,0 Hz e recuperação em 0,5 segundos. Após um aumento de 45% na carga, a potência caiu para 75-77 MW, com um desvio de frequência de 1,3-1,5 Hz e recuperação em menos de 0,4 segundos. No cenário de falha temporária, a tensão no ponto de conexão à rede caiu para 0,25-0,30 pu e recuperou rapidamente. Sob falha permanente, apesar da tensão cair para 0,7-0,8 pu, a potência reativa atingir um pico de 45-48 MVAR e o desvio de frequência chegar a 2,5 Hz, o sistema manteve-se estável. Uma descoberta chave do estudo é que o controlo de formação de rede melhorou significativamente a estabilidade do sistema, especialmente em condições de perturbações severas e redes fracas.

Os resultados da investigação foram publicados na revista Scientific Reports, com o artigo intitulado "Performance evaluation of grid-forming battery energy storage systems for stability enhancement in solar PV plants", e contaram com a participação de investigadores da Universidade de Yarmouk e da Universidade Al-Ahliyya Amman, na Jordânia.