Dissertação

{en_GB=A model for temporal variations in the output of solar PV power plants} {} EVALUATED

{pt=A natureza intermitente da energia solar fotovoltaica pode provocar sérias complicações na operação da rede elétrica quando existe uma grande capacidade fotovoltaica instalada numa determinada zona. O método que usa a wavelet transform é o melhor candidato para simular as variações de irradiância média que existem numa zona com grande penetração fotovoltaica. A base deste método consiste em utilizar a wavelet transform para decompor o sinal de irradiância normalizado medido no sensor. Este sinal é decomposto em wavelet modes discretos a diferentes escalas temporais. Depois, utilizando o conceito de Variability Reduction (VR) é possível simular os wavelet modes de todo a área em estudo, a partir dos wavelet modes de um único sensor. Para validar este modelo, é preciso usar duas abordagens para estudar detalhadamente a proximidade da irradiância média no local e a irradiância média prevista pelo modelo. A primeira abordagem é estudar a densidade espectral do sinal a diferentes frequências (Fpis). Enquanto que a segunda abordagem se foca nos padrões de desvios de irradiância em horizontes temporais pretendidos (RRs). A irradiância de um único sensor irá ser incluída para a análise para se observar a melhoria ao usar este método. Provou-se que mudanças bruscas na irradiância podem induzir variações indesejáveis na tensão do lado DC que podem ser prejudiciais a certos equipamentos e quando passam para o lado AC através do inversor podem também provocar injeção ou absorção indesejável de potência reativa na rede elétrica. , en=The intermittent nature of photovoltaic power can induce serious challenges in grid management and operation when large capacities of photovoltaics are integrated within the grid in a given region. The Wavelet transform-based Method presents itself as a way to simulate the variable average irradiance on an area with high PV penetration. The basis of this method is applying the wavelet transform to decompose the normalized irradiance signal, obtained from the measured irradiance at single point sensor, into wavelet discrete modes at different timescales. Then, by combining it with the concept of Variability Reduction (VR) it is possible to upscale the wavelet modes from that single sensor to simulate the wavelet modes of the entire site. To validate this method, two approaches were used to study in detail the proximity between the model average irradiance and the actual irradiance. The first approach is studying the power content (Fpis) of the irradiance signal at each timescale. This guarantees the distribution of power into frequency components is the same in both irradiance profiles. The second approach is by studying the irradiance deviation patterns (RRs) of each signal at a chosen time-interval. The irradiance of the single point sensor will be included for the analysis to see the improvement when using this method. Fast irradiance changes prove to be hazardous for PV grid-connected solar parks with sharp voltage and reactive power variations that may jeopardize future PV integration into the electrical grid. }
{pt=Fotovoltaico, Intermitência Solar, WTM, Desvios de potência, Redução geográfica, Integração na rede, en=Photovoltaic, Solar intermittency, WTM, Ramp Rates, Geographic smoothing, Grid integration}

Junho 21, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

José Manuel Dias Ferreira de Jesus

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado