Impacto dos Recursos Baseados em Inversores sobre Elementos de Proteção Baseados em Quantidades de Sequência Negativa

Os Recursos Baseados em Inversores (RBIs), incluindo geradores de turbinas eólicas (GTEs), exibem características de corrente de falta de sequência negativa substancialmente diferentes em comparação com geradores síncronos (GSs). Essas diferenças podem causar mau funcionamento dos elementos de proteção com base em sequência negativa configurados sob a suposição de um sistema de potência dominado por GSs convencionais. A amplitude da corrente de falta de sequência negativa de um GTE é menor do que a de um GS. Isso pode levar ao mau funcionamento dos elementos de sobrecorrente de sequência negativa 50Q/51Q. Além disso, a relação angular da corrente e tensão de sequência negativa é diferente sob GTEs, o que pode resultar no mau funcionamento do elemento direcional de sobrecorrente de sequência negativa 67Q. Este artigo estuda primeiro as principais diferenças entre os GTEs e GS comparando suas impedâncias equivalentes de sequência negativa com as do GS. Em seguida, são apresentadas simulações de estudos de caso mostrando o mau funcionamento de 50Q e 67Q devido à geração eólica e o impacto correspondente no esquema de proteção assistida por comunicação e na identificação de falhas (FID). O impacto sobre o elemento direcional também é validado experimentalmente em uma simulação em tempo real hardware-in-the-loop utilizando um relé físico. Finalmente, o artigo estuda o impacto de vários fatores, como o tipo de GTE (Tipo-III/Tipo-IV) e o esquema de controle de GTE Tipo-IV (sequência acoplada/desacoplada) para determinar os principais recursos que precisam ser considerados em estudos de proteção prática. O objetivo é mostrar possíveis questões de mau funcionamento de proteção, identificar a causa e propor soluções potenciais.