Recentemente tem se ouvido falar muito sobre minigerações com sistema On-Grid, Off-Grid e Zero Grid, mas afinal de contas o que isso significa?
Neste artigo iremos falar um pouco sobre esses sistemas, condições, onde são utilizados e quais são suas principais características do ponto de vista da proteção e instalação.
Sistema On-Grid
A micro/minigeração com o sistema On-Grid é quando conectamos a usina com a rede da concessionaria. Neste caso a usina fica em paralelo a rede da concessionária de forma que toda a potência do sistema fotovoltaico alimenta a carga que está ligada a usina e caso essa potência exceda a demanda da carga conectada, ela exporta essa potência para a rede da concessionaria. Essa topologia é o mais visto no sistema elétrico, uma vez que a maior parte dos acessantes estão interessados em diminuir/zerar o consumo proveniente da concessionária e/ou ainda vender energia para terceiros ou excedentes. O sistema on-grid não pode ficar em situação de ilhamento, ou seja, quando a usina não possuí referência de tensão da concessionária, ela deve ser desconectada e interromper sua geração. Para realizar a proteção de sistemas on-grid deve-se implementar minimamente algumas proteções que varia de acordo com a concessionária. Segundo a resolução 1059 da ANEEL é desejável minimamente a realização das seguintes funções de proteção:
Além das funções listadas acima, pode ser exigido ainda outras proteções como salto vetorial (78), sobrecorrente com restrição de tensão(51V), sobrecorrente direcional de fase/neutro(67/67N), direcional de potência (32), sobretensão residual(59N), dentre outras, comumente visto nas normas de conexão de acessantes de geração distribuídas das concessionárias.
Esse sistema é o mais adotado pelos acessantes de geração distribuída. Com a implementação da nova lei 14.300, onde será cobrado uma taxa pelo uso do fio para aqueles que exportam potência para a rede da concessionária.
Sistema Zero-Grid
Este sistema é conectado à rede da concessionária, porém os geradores só atendem a potência da carga instalada e não exportam potência para a rede da concessionária. Dessa forma, quando não houver geração da usina, toda/parcialmente a demanda da carga será alimentada pela concessionária.
Esse sistema é mais utilizado quando a rede da concessionária não tem capacidade de conectar usinas para exportação de energia. A solução seria a instalação do zero-grid para este sistema. Neste caso é utilizado controladores ou inversores que consigam fazer o balanço de geração e carga, de forma que a potência exportada para a concessionária seja zero ou próxima de zero.
Cada concessionária pode pedir funções especificas de proteção no relé de proteção para garantir que não haja exportação de potência para sua rede. A função 32 (direcional de potência) e 67 (sobrecorrente direcional) são vistas com maior frequência neste sistema.
Sistema Off-Grid
Este sistema é mais utilizado quando não se tem acesso à rede da concessionária, em locais isolados, afastado das redes de distribuição. Esse tipo de sistema não pode haver nenhum tipo de conexão com a concessionária e normalmente é aplicado para instalações que possuem baixo carregamento. Sendo assim, quando utilizado, deve-se usar fontes geradoras que consigam atender a carga por todo o período, sendo necessário por exemplo a utilização de geradores a diesel e sistemas de baterias para as gerações que utilizam inversores de frequência. Para sistemas com baterias para armazenamento de energia é comumente implementado um controlador de carga e descarga, para aumentar a longevidade da bateria, aumentando a disponibilidade de energia e reduzindo manutenções.
Conclusão
Independente do sistema utilizado, deve-se realizar o projeto e estudo de proteção de acordo com as normas vigentes da ABNT e quando aplicáveis as normas de conexão de cada concessionária. Você conhecia essas topologias de acessantes de geração? Deixe nos comentários suas experiências!
Um abraço e até a próxima,
Equipe Mesh Engenharia
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