INTRODUÇÃO: Um volume grande de investimentos tem sido direcionado ao aproveitamento de fontes renováveis de energia, dentre as quais a energia eólica se destaca. Como resultado de tais investimentos verifica-se o crescimento exponencial do número de turbinas eólicas instaladas no mundo nos últimos 10 anos. Geradores eólicos podem ser conectados em sistemas de distribuição e esquemas de proteção devem ser aplicados. Desta forma, propõe-se neste projeto o estudo dos principais requisitos de proteção de geradores eólicos.

OBJETIVOS: O objetivo deste projeto de pesquisa é a realização de um estudo sobre sistemas de proteção de geradores eólicos que contemplem as normas vigentes, analisando seus requisitos em função de diferentes situações de comportamento de vento, defeitos e de carga do sistema.

METODOLOGIA: Foram feitas simulações computacionais utilizando a ferramenta SimPowerSystems no ambiente MatLab. Esta ferramenta permitiu simular a operação de um sistema elétrico de potência e a modelagem e simulação de um sistema de conversão de energia eólica, assim como a operação do sistema de proteção proposto.

RESULTADOS: Durante as simulações realizadas, analisou-se o desempenho dos relés de proteção no instante de ocorrência da situação de ilhamento de parte da rede de distribuição. Nesta situação, a concessionária de energia não tem o controle das cargas na rede ilhada. Por esse motivo, o ilhamento deve ser detectado antes da atuação dos religadores automáticos do sistema (antes de 500 ms). No instante do ilhamento, ocorrem variações na frequência e tensão devido às variações nos desbalanços de potência ativa e reativa no sistema. Observou-se, de maneira geral, que o Relé de Sub/Sobrefrequência detectou o ilhamento mais rapidamente do que o Relé de Tensão. O Relé de Taxa de Variação de Frequência (ROCOF) falhou em todos os casos analisados.

CONCLUSÃO: O sistema elétrico proposto permitiu o estudo do sistema de proteção anti-ilhamento através da análise do desempenho dos relés. A detecção da situação de ilhamento é fundamental para não comprometer a qualidade da energia fornecida aos consumidores da rede ilhada, que é de responsabilidade da concessionária de energia. O tempo de detecção do ilhamento depende de alguns fatores como o ajuste dos Relés, as variações nos desbalanços de potência e o valor da constante de tempo dos filtros no caso dos Relés de Frequência. Apesar de falhar em todos os casos, o ROCOF é útil na detecção de lentas variações de frequência que retardam a detecção pelo Relé de Sub/Sobrefrequência.