3.4.2 Aumento de Tensão

Quando a potência produzida pela GD é superior à carga local, existe um excedente de potência que é injetado na rede de distribuição. Tal situação provoca a circulação de corrente no alimentador em sentido reverso ao usualmente encontrado nos alimentadores das redes de distribuição, pois passa a fluir da carga para a subestação. Como a tensão na subestação é essencialmente constante devido à atuação de reguladores, a corrente no alimentador gera uma diferença de potencial que eleva a tensão na barra de carga. Tem-se então um aumento da tensão, aqui considerado como um fenômeno oposto à queda de tensão [10].

Isso pode facilmente ocorrer durante as férias de verão. Se várias casas possuem GDFV instalada para suprir a demanda dos aparelhos de ar condicionado, e muitos desses moradores viajam de férias, o consumo será reduzido, mas a GDFV continuará gerando, causando a elevação da tensão ao injetar sua potência excedente na rede elétrica.

3.4.2.1 Efeito da Impedância do Alimentador no Aumento de Tensão

O aumento de tensão apresenta comportamento diferenciado caso a GD injete potência ativa ou reativa na rede de distribuição. Considere o sistema formado por 2 barras unidas por um alimentador. A barra 1 é a referência do sistema e a barra 2 é a barra de carga, na qual está conectada a GD. O aumento de tensão na barra de carga ocorre nas seguintes situações:

• GD injetando potência ativa em alimentador resistivo (Fig. 11); e

• GD injetando potência reativa em alimentador indutivo (Fig. 12).

As demais situações, de injeção de potência ativa em alimentador indutivo (Fig. 13), e injeção de potência reativa em alimentador resistivo (Fig. 14), provocam pouca alteração no valor da tensão.

Os alimentadores apresentam características tanto resistivas quanto indutivas. Como a maioria dos conversores opera com fator de potência unitário, o aumento de tensão é mais acentuado nos alimentadores com maior resistência, como os utilizados nos circuitos de baixa tensão. Esses circuitos, entretanto, não costumam ser modelados nos programas de fluxo de carga, devido à complexidade existente para realizar um levantamento de campo e identificá-los fisicamente. Assim, simulações considerando apenas os alimentadores de tensão primária de distribuição (13,8 kV) podem não fornecer resultados precisos sobre o aumento de tensão na unidade consumidora dotada de GD.

3.4.2.2 Fatores que Influenciam o Aumento de Tensão

O cálculo do aumento de tensão é complexo, pois depende de diversos aspectos, entre eles:

• Valor da tensão na saída da subestação;

• Impedância do alimentador utilizado na rede de distribuição;

• Localização da GD no alimentador da rede de distribuição, pois geração conectada no final do alimentador apresenta maior aumento de tensão;

• Possibilidade do conversor utilizado pela GD modificar o fator de potência da energia produzida, para realizar o controle da tensão através do consumo de energia reativa;

• Quantidade de potência ativa e reativa injetadas na rede;

• Relação de transformação (caso o ajuste do transformador de distribuição não esteja ajustado para a tensão nominal);

• Coordenação com os dispositivos de regulação de tensão utilizados pela concessionária (bancos de capacitores e transformadores com possibilidade de mudança da relação de transformação sob carga); e

• Existência de sistema de armazenamento para absorver a potência que causa o aumento da tensão acima da faixa de valores considerada adequada.