3.4.3 Carregamento de Alimentadores e Transformadores

A instalação de GD afeta diretamente o carregamento de alimentadores e transformadores. Considere a potência que um alimentador fornece a uma carga, junto à qual se instalou uma GD operando com fator de potência unitário, isto é, gerando apenas potência ativa (Fig. 15). Na posição 1, sem GD, a carga consome potência ativa e reativa. À medida que a potência gerada pela GD aumenta, ela passa a suprir parcelas maiores de potência ativa. Assim, a potência aparente modifica-se em direção à posição 2, onde apenas potência reativa flui através do alimentador.

Uma vez que a GD alimenta toda a potência ativa consumida pela carga, a geração adicional de potência é injetada na rede de distribuição. Nessa situação, o gráfico atinge o quadrante de potência ativa negativa, sempre mantendo a parcela de potência reativa constante. Quando o valor da potência ativa injetada na rede de distribuição é igual à potência ativa da carga, atinge-se a posição 3 (Fig. 15). Nessa situação, a potência aparente é a mesma da situação inicial (posição 1), não gerando sobrecarga no alimentador. Porém, se a GD gera ainda mais potência ativa, ocorre um aumento adicional da potência aparente, o qual pode provocar uma sobrecarga no alimentador ou no transformador que atende a carga. Isso gera uma restrição à quantidade de GD que pode ser instalada.

Um aspecto que influencia no dimensionamento do alimentador é o fator de coincidência aplicado à demanda das cargas. A soma das potências nominais de todos os equipamentos determina a carga total instalada, mas como diversos equipamentos não operam a plena potência e nem continuamente, a demanda máxima no alimentador é sempre menor que a carga instalada. Assim, é usual que o dimensionamento de alimentadores faça uso do fator de coincidência [13].

O fator de coincidência para GDFV é muito maior que o das cargas em geral, pois um bairro inteiro pode estar sujeito à mesma radiação solar, fazendo com que toda a GDFV instalada alcance máxima potência simultaneamente (isto é, fator de coincidência unitário). Isso pode causar sobrecarga em um alimentador dimensionado de acordo com o fator de coincidência, vindo a limitar a quantidade de GDFV que pode ser instalada [14].

3.4.4 Contribuição para a Corrente de Curto-circuito

A corrente de curto-circuito da GD depende do tipo de fonte utilizada. Por exemplo, se a energia eólica for utilizada, haverá contribuição para a corrente de curto-circuito, pois existe uma energia cinética nas pás do gerador eólico que é convertida em potência elétrica no momento do curto-circuito. No caso de sistemas fotovoltaicos, por não possuírem componentes rotativos, a corrente de curto-circuito depende do tipo de conversor utilizado.

Quando o controlador opera no esquema de controle de tensão, ao tentar manter a tensão estável durante uma falta, uma corrente elevada é disponibilizada, principalmente se possuir sistema de armazenamento de energia. Esse esquema de controle é comum em sistemas isolados, isto é, não conectados à rede elétrica.

Os conversores conectados à rede de distribuição utilizam, tipicamente, o esquema de controle de corrente, o qual não gera incremento de corrente durante a falta. Além disso, os conversores são normalmente equipados com relés de subtensão e sobrecorrente, visando identificar uma falta e cessar sua contribuição para a corrente de curto-circuito [10]. Os dispositivos de eletrônica de potência instalados no conversor permitem sua rápida desconexão da rede caso detectem algum distúrbio que exija esta ação, além de poderem ser instantaneamente reconectados [11].