Eol Alegria i - Prodist - Anexos
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Informações sobre o Parque Eólico Alegria I
Módulo 6 do PRODIST – Procedimentos de Distribuição
Informações Requeridas e Obrigações
ANEXO I – Documentos Comprobatórios dos Atos de Autorização ou de Concessão
Contratos de Concessão / Autorizações Número/Data/Resolução ANEEL
• Informar o Ato da ANEEL que autorizou a empresa NEW
ENERGY OPTIONS GERACAO DE ENERGIA S.A implantar o parque eólico Alegria I.
• Informar ato da ANEEL que autoriza a conexão na rede da Cosern
ANEXO II – Informações Gerais A) Informações sobre o Acessante e o empreendimento
1 - Nome do empreendimento: EOL Alegria I 2 - Razão social: NEW ENERGY OPTIONS GERACAO DE ENERGIA S.A.. 3 – Caracterização: Agente de Geração. 4 - Ramo de atividade: Produtor Independente de Energia Elétrica. 5 – CNPJ: 04.245.220/0002-17 6 - Inscrição Estadual: preencher 7 – Endereço do empreendimento: Zona rural do Município de Guamaré/RN 8 – Coordenadas geográficas: Latitude: preencher com graus, minutos e seg e Longitude: preencher 9 – Município: Guamaré 10 – UF: Rio Grande do Norte/RN. 11 – CEP: 59.390-000. 12 – Comprovantes legais: Livro xx, folhas XX, sob nº R-XX, matrícula nº XX, Município de Guamaré 13 – Ponto de Conexão – Barramento de 69 kV da subestação Gumaré de propriedade da Cosern, cujas coordenadas geográficas são: Latitude: xx e Longitude: xx 14 - Características da conexão: O transporte da energia da usina até o Sistema Interligado Nacional (SIN) se fará através de uma linha de transmissão de 69 kV em cabo 266,8 CAA com extensão da ordem de 3,5 km e a conexão será através de uma entrada de linha em 69 kV com disjuntor na subestação Guamaré. 15 – Estágio atual do Acesso: O empreendimento encontra-se atualmente em fase de projeto, com cronograma de implantação previsto para Dez/2010.
B) Dados do Representante para Contato
1 – Empresa: NEW ENERGY OPTIONS GERACAO DE ENERGIA S.A.. 2 – Cargo: Preencher 3– Nome: Preencher 4 – Endereço: Preencher 5 – Município: Preencher 6 – UF: Preencher 7 – CEP: Preencher 8 – Telefone: (Preencher 9 - E-mail: Preencher ANEXO III – Informações Técnicas sobre a central geradora
1. Natureza das instalações: Nova 2. Energético utilizado: Vento 3. Número de turbinas geradoras por tipo: 31 4. Potência de cada unidade: 1,65 MW 5. Potência nominal instalada total (MW): 51,15 MW 6. Potência máxima injetada na rede pela usina (MW): 49,2 MW (descontadas as perdas) 7. Fator de potência nominal: 0,91 (sem considerar a compensação de reativos) 8. Tensão nominal: 34,5 kV 9. Regime de operação: Contínuo 10. Operação interligada: sim 11. Data da entrada em operação comercial: Preencher. 12. Energia garantida (MW médios): Preencher 13. Descrição do sistema de partida da usina, com suas características básicas: Preencher 14. O Sistema de Partida/Carga é constituído por: Preencher
ANEXO IV – Dados da Central Eólica e das Unidades Geradoras
Centrais Geradoras Eólicas - Dados da Central Eólica
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Número de turbinas/geradores 31 Un
Potência nominal instalada total 51,15 MW
Montante de uso a contratar - MUST MW
Gráficos de 24hs de potência prevista
injetada na rede ???
Controle integrado
De tensão, de fator
de potência, etc
Potência máxima injetável na rede
pela central eólica 49,2 MW
Centrais Geradoras Eólicas - Dados das Turbinas Eólicas
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Fabricante VESTAS
Modelo V82
Diâmetro do motor 82 m
Controle de Potência Stall Ativo
Velocidade de rotação nominal 14,4 rpm
Sobrevelocidade máxima XX rpm
Velocidade do vento na
entrada em serviço (cut-in) 3,5 m/s
Potência gerada na entrada
em serviço (cut-in) 1,65 MW
Velocidade do vento para
atingir a potência 13 m/s
Velocidade do vento na saída
de serviço (cut-out) 20 m/s
Potência gerada na saída de
serviço (cut-out) 1,65 MW
Momento de Inércia da massa
girante 6,1E06 kg.m²
Coeficiente de amortecimento 29,51
Curva CP x lambda ???
Curva de potência
Eencontra-se no
Anexo VIII –
Informações
adicionais, a curva de
potência versus
velocidade do vento
Documento de certificação da
turbina 15-03-2004
Centrais Geradoras Eólicas - Acoplamento Turbina/Gerador - Caixa de Engrenagem e/ou Eixo
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Razão de mutiplicação do 1º
estágio 70.2
Quando
aplicável
Razão de multiplicação do 2º
estágio NA
Quando
aplicável
Razão de multiplicação do 3º
estágio NA
Quando
aplicável
Coeficiente de rigidez do eixo
(G/T) 130,5E06
Centrais Geradoras Eólicas -Dados dos Geradores
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Fabricante Vestas – V82
Tipo construtivo Assíncrono
Potência nominal 1,65 MW
Potência aparente 1,816 MVA
Tensão nominal 600 V
Centrais Geradoras Eólicas -Dados dos Geradores
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Limites de variação da tensão
terminal xx %
Corrente nominal 1.748 A
Frequência nominal 60 Hz
Número de pólos 6
Velocidade Síncrona 1200 rpm
Velocidade de rotação na
potência nominal 1200/1214 rpm
Momento de inércia (MD2/4) 177,63 Kg.m²
Coeficiente de amortecimento PU de conjugado / PU de
velocidade
Corrente em vazio ?? A
Corrente de partida ?? A
Corrente máxima de ligação à
rede 1748 A
Potência reativa absorvida em
vazio 447 Kvar
Potência reativa absorvida na
potência nominal 740 Kvar
Curvas de potência reativa em
função da potência ativa
Diagrama P, Q de quatro
quadrantes
Fator de potência sem
compensação e carregamento
Para 25, 50, 75 e 100
0,71; 0,86; 0,91; e 0,91
Em % da
potência
ativa
nominal
Centrais Geradoras Eólicas -Dados dos Geradores
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Fator de potência com
compensação e
carregamento
Para 25, 50, 75 e 100
1,0; 1,0; 1,0; e 1,0
Em % da
potência ativa
nominal
Resistências e reatâncias
do esquema equivalente
RS, Xs, Rr, Xr e Xm
0,0042; 0,0875;
0,0099; 0,0723; e 3,93
pu
Resistências e reatâncias
do esquema equivalente Esquema de partida
Resistências e reatâncias
do esquema equivalente Ver acima
ANEXO V – Sistema de Proteção e Controle
Centrais Geradoras Eólicas –Sistema de Proteção
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Sobretensão
100 – 110% - Contínuo
110 – 112,5% - 60 segundos
>112,5% - 0,10 segundos
Subtensão
90 – 100% (contínuo)
80 – 90% (5 segundos)
15-80% (0,684-3 segundos)
0-15% (0,15seg)
Sobrefrequência Faixas de ajustes e ajustes
(incluindo a temporização)
Subfrequência Faixas de ajustes e ajustes
(incluindo a temporização)
Sobrecorrente de fase e
neutro
Faixas de ajustes e ajustes
(incluindo a temporização)
Sobretensão residual
(3V0)
Faixas de ajustes e ajustes
(incluindo a temporização)
Outras (dif/dit,
deslocamento de fase,
etc)
Faixas de ajustes e ajustes
(incluindo a temporização)
Centrais Geradoras Eólicas - Sistema de Controle
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Sistema de Controle Ver documento no Anexo VIII
Diagrama de bloco Ver documento no Anexo VIII
Parâmetros Ver documento no Anexo VIII
Faixa de ajustes Ver documento no Anexo VIII
Ajustes propostos Ver documento no Anexo VIII
ANEXO VI – Dados dos Transformadores da subestação elevadora
Transformadores de Subestações
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Potência nominal 25/30 MVA
Impedência de curto-circuito de
sequência positiva e zero 14% (base 25 MVA) pu
tipo de ligação dos enrolamentos Estrela aterrada (34,5 kV) /
Delta (69 kV)
Inpedância dos enrolamentos Após projeto definitivo pu
Relação das tensões disponíveis 34,5 / 69 kV
Derivações de tapes sob carga 69 kV ± 8x1,25%
Derivações de tapes a vazio 72,45/70,725/69/67,275/65,55
kV
Tensão nominal dos enrolamentos 34,5 /69 Kv
Sobrecargas admissíveis pelo
equipamento sem perda de vida
útil
25%
Diagrama Unifilar e Dados Gerais das Instalações Internas da Subestação
Informação Especificação Unidade Periodicidade Observação
Potência nominal 1,8 MVA
Relação das tensões 0,6/34,5 kV
tipo de ligação dos enrolamentos
Delta (34,5 kV) /
Estrela aterrada (0,6
kV)
Impedâncias dos transformadores 6% (1,8 MVA) %
Características dos sistemas de
controle e proteção existentes
Fará parte do projeto
da subestação que
será apresentado à
Cosern
Em anexo
ANEXO VII – Projeto Básico – Memorial Descritivo, Planta de Localização, Arranjo físico, diagramas e Sistema de Medição para Faturamento (SMF) O anteprojeto com as informações referentes ao projeto das instalações de conexão, ou seja, da entrada de linha de 69 kV na subestação de Guamaré para conexão Parque Eólico Alegria I, constando de memorial descritivo, localização, arranjo físico, diagramas e Sistema de Medição de Faturamento – SMF, encontram-se no final deste caderno.
CONEXÃO DA CENTRAL EÓLICA ALEGRIA I NA REDE DA COSERN
ANEXO VIII – Informações Adicionais – V82-1,65 MW - Curva de Potência e Sistema de Controle Módulo 6 do PRODIST – Procedimentos de Distribuição - Informações Requeridas e Obrigações
VIII. 1 - Dados da turbina eólica V82-1,65 MW do fabricante Vestas
Curva Potência versus velocidade do vento
A seguir serão apresentados os valores que compõem a curva de potência (base mensal – Dezembro 2010) da central eólica Alegria I. O mês de dezembro/2010 foi escolhido por apresentar a expectativa de maior produção de energia no período em que a central eólica permanecerá conectada na rede da Cosern e, conseqüentemente provocará as maiores perdas no Sistema Regional Açu II.
CONEXÃO DA CENTRAL EÓLICA ALEGRIA I NA REDE DA COSERN
VIII. 2 - Centrais Geradoras Eólicas - Sistema de Controle O conjunto turbina/aerogerador modelo V82 da VESTAS é do tipo gerador assíncrono de rotor de gaiola de esquilo, diretamente conectado à rede elétrica. A potência mecânica da turbina é controlada através do controlador de ângulo das pás (“pitch angle control”). Sendo uma máquina assíncrona de rotor de gaiola, não se dispõe de recursos de controle de potência ativa do aerogerador. Assim, para atender aos requisitos de suportabilidade a variações momentâneas de tensão exigidos pelos Procedimentos de Rede ( a denominada curva LVRT – “ Low Voltage Ride Through”), a máquina V82 faz uso de controladores especiais de resposta ultra-rápida que atuam no ângulo das pás capaz de reduzir a potência mecânica da máquina em tempo hábil de evitar sobrevelocidade excessiva e desligamento da mesma. O documento a seguir, denominado “VESTAS V82 Modelo para o programa ANATEM”, apresenta os diagramas de blocos do modelo implantado no ANATEM para o aerogerador V82 da VESTAS.
mana
ÍÍÍNNNDDDIIICCCEEE ÍÍÍNNNDDDIIICCCEEE
ÍÍÍ NNN DDD III CCC EEE
VVVEEESSSTTTAAASSS VVV888222 MMMOOODDDEEELLLOOO PPPAAARRRAAA OOO
PPPRRROOOGGGRRRAAAMMMAAA AAANNNAAATTTEEEMMM
2 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
ÍÍÍ NNN DDD III CCC EEE
1. APRESENTAÇÃO............................................................................................................................. 3
2. DADOS DA TURBINA ...................................................................................................................... 3
2.1. DADOS DA TURBINA................................................................................................................. 3 2.2. CURVA DE POTÊNCIA ............................................................................................................... 4
3. CONTROLADOR DE ÂNGULO DAS PÁS ........................................................................................... 4
3.1. ESTRUTURA GERAL.................................................................................................................. 4 3.2. CONTROLADOR DE POTÊNCIA/CÁLCULO DO GANHO ................................................................ 5 3.3. CONTROLADOR DE ACELERAÇÃO............................................................................................. 7
3 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
111... AAAPPPRRREEESSSEEENNNTTTAAAÇÇÇÃÃÃOOO
Este documento apresenta os diagramas de blocos do modelo implantado no ANATEM do Aerogerador V82. Dada a simplicidade do aerogerador V82, que é uma máquina assíncrona diretamente conectada não existe controle da potência elétrica. O controle da potência mecânica, via controle do ângulo das pás, é dirigido para controlar com máxima rapidez a velocidade da máquina evitando seu desligamento por ocasião de defeitos no sistema.
Os parâmetros do controle de potência mecânica não são ajustáveis.
222... DDDAAADDDOOOSSS DDDAAA TTTUUURRRBBB IIINNNAAA
2.1. DADOS DA TURBINA
DDDAAADDDOOOSSS DDDAAA VVV888222---111...666555MMMWWW --- TTTUUURRRBBBIIINNNAAA
IItteemm DDee ss ccrriippttiioonn UUNNIITT VVAALLUUEE 1 Rated Power MW 1.65 2 Hub Height (tubular tower) m 80 3 Rotor Diameter m 82 4 Surface Area m2 5281 5 Power Coefficient Cp (optimum operation) -
-
6 Rated Wind Speed m/s 13 7 Speed Range rpm 14.23 to 14.40 8 Cut in Wind m/s 3.5 9 Cut out Wind m/s 20.0
10 Wind Speed at Rated Power (1.65MW) m/s 13 11 Reference Air density kg/m3 ρ=1,225 12 Gearbox ratio - 1:84.3
Tabela 2.1 –Dados da Turbina V82.
4 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
2.2. CURVA DE POTÊNCIA
Figura 2.1 – Curva potência versus velocidade do vento
333... CCCOOONNNTTTRRROOOLLLAAADDDOOORRR DDDEEE ÂÂÂNNNGGGUUULLLOOO DDDAAASSS PPPÁÁÁSSS
3.1. ESTRUTURA GERAL
O controlador de ângulo das pás consiste de dois controladores que operam apenas um de cada vez:
A) CONTROLADOR DE POTÊNCIA
O controlador de potência opera em condições normais.
B) CONTROLADOR DE ACELERAÇÃO
O controlador de aceleração opera quando a tensão terminal da máquina fica menor do que 85%. Figure 3.1 mostra a estrutura geral dos controladores.
5 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
(SPEED DEV) * 100
Kp
PREF
PGEN
V ( m/s )
ACC - SETPOINT
PITCH SERVOMOTOR
ÂNGULO PITCH
AGO5
VT PGEN
Power Controller
Acceleration Controller
Ramping Control
Figure 3.1 – Estrutura Geral do Controlador de ângulo das pás (Pitch Angle Controllers).
3.2. CONTROLADOR DE POTÊNCIA/CÁLCULO DO GANHO O controlador de potência é representado pelo diagrama de blocos da Figura 3.2, onde:
Pgen => potência elétrica medida nos terminais da máquina
Pref => referencia de potência (“setpoint”).
Figura 3.2 – Modelo do Controlador de potência.
O ganho Kp que multiplica o erro de controle é definido de acordo com o diagrama de blocos da Figura 3.3. Quando os parâmetros do ANATEM têm nomes diferentes pois são limitados a 6 dígitos, o nome do ANATEM é escrito à direita.
6 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
Tp=TP=0.050
T1=T1_pc=0.58
T2=T2=0.09 (desprezível)
T3=T3=0.1
θRateNeg=DBDTI=-15.0
θRatePos=DBDTA=15.0
θLimMin=BtMIN=-15.00
θLimMax=BtMAX=-0.500
Figura 3.3 – Modelo do ganho variável Kp. Parâmetro “C”e “M” dependem da potência da turbina (relacionada com a velocidade do
vento).
Os valores de M, C, KlimMin e KLimMax dependem da velocidade do vento ou potência:
Para Pg<Pnominal(1.65MW), situação de velocidade dos ventos abaixo do nominal
M=Mlw=-106.45
C=Clw=-275.2
KLimMin=KlimMinlw=KLWMI=40.
KlimMax=KlimMaxlw=KLWMA=171
Para Pg=Pnom(1.65MW), situação de velocidade dos ventos acima do nominal
M=Mhw=MHW=-127.41
C=Chw= 693.91
KLimMin=KlimMinhw=KHWMI=171.
7 Av. Domingos Ferreira, 2215 - Sala 605 - CEP 51020-031 Boa Viagem Recife - PE Fone: (0XX81) 3467-5734 Fax: (0XX81) 3465-2711 - E-Mail: [email protected]: 002.775.833/0001-50
KLimMax=KlimMaxhw=KHWMA=257.
A constante de tempo T=1,0 seg e o ganho K=0,0018
3.3. CONTROLADOR DE ACELERAÇÃO
Figura 3.4 – Modelo do Controlador de aceleração.
T4=T4=0.10
T3=T30.1
K1=0.04
gainP=1.1
gain_acc=0,091 se v<10m/s
gain_acc=0,053 se 10m/s<v<15m/s
gain_acc=0.05 se v>15m/s
Sendo v a velocidade do vento.