{"id":92735,"date":"2024-04-01T15:10:54","date_gmt":"2024-04-01T18:10:54","guid":{"rendered":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/?p=92735"},"modified":"2024-04-01T15:10:54","modified_gmt":"2024-04-01T18:10:54","slug":"inercia-sincrona","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/inercia-sincrona\/","title":{"rendered":"An\u00e1lise da in\u00e9rcia s\u00edncrona em um sistema el\u00e9trico"},"content":{"rendered":"

Escrito por Jo\u00e3o Lucas Vojta<\/em><\/p>\n

Na mec\u00e2nica cl\u00e1ssica, o conceito de in\u00e9rcia \u00e9 definido como a resist\u00eancia de um corpo \u00e0 mudan\u00e7a de estado (seja movimento ou repouso)<\/strong>. Ou seja, um corpo com menor massa entra em movimento mais rapidamente do que um corpo de maior massa (quando aplicada a mesma for\u00e7a). Exemplificando, \u00e9 mais f\u00e1cil empurrar uma bicicleta do que um caminh\u00e3o pois a bicicleta tem uma in\u00e9rcia menor do que o caminh\u00e3o.<\/p>\n

O conceito de in\u00e9rcia n\u00e3o se aplica somente a movimento. Outras grandezas tamb\u00e9m se comportam de forma an\u00e1loga. \u00c9 mais f\u00e1cil esquentar 1kg de areia do que 1kg de \u00e1gua, pois a \u00e1gua tem uma in\u00e9rcia t\u00e9rmica maior do que a areia. Pode-se falar de in\u00e9rcia do sistema el\u00e9trico, que \u00e9 a capacidade de resist\u00eancia do sistema \u00e0s mudan\u00e7as de carga e demanda, mantendo n\u00edveis de tens\u00e3o e frequ\u00eancia constantes. Logicamente, um sistema com maior in\u00e9rcia \u00e9 mais confi\u00e1vel do que um sistema com menor in\u00e9rcia. Quando se fala em in\u00e9rcia s\u00edncrona, se fala da capacidade que um sistema tem de manter a frequ\u00eancia da rede constante com varia\u00e7\u00f5es de carga e demanda, no caso do Brasil em 60Hz.<\/p>\n

In\u00e9rcia em Sistemas El\u00e9tricos<\/h2>\n

Em um sistema el\u00e9trico confi\u00e1vel, a gera\u00e7\u00e3o de energia deve ser igual ao consumo de energia em todos os instantes. Se a gera\u00e7\u00e3o for maior que o consumo, a frequ\u00eancia tende a aumentar, se a gera\u00e7\u00e3o for menor do que o consumo, a frequ\u00eancia tende a diminuir. Tradicionalmente, os equipamentos que contribuem com a in\u00e9rcia s\u00edncrona s\u00e3o geradores s\u00edncronos, m\u00e1quinas que geram energia el\u00e9trica por meio de um eixo mec\u00e2nico (presente em hidrel\u00e9tricas de grandes reservat\u00f3rios e t\u00e9rmicas) que gira constantemente em determinada frequ\u00eancia. Pelo fato de o eixo ter massa, ele carrega consigo in\u00e9rcia mec\u00e2nica. Um desequil\u00edbrio entre a gera\u00e7\u00e3o e consumo em um sistema resultar\u00e1 imediatamente em uma mudan\u00e7a de velocidade de rota\u00e7\u00e3o do gerador s\u00edncrono (proporcional a sua massa) e, consequentemente, em uma mudan\u00e7a de frequ\u00eancia na rede. Dessa forma, quanto mais massa rotacional (quanto mais in\u00e9rcia) os geradores s\u00edncronos tiverem, menos a velocidade do rotor dos geradores mudar\u00e1 durante um desequil\u00edbrio de pot\u00eancia. Logo, massa rotativa em um sistema el\u00e9trico tende a manter o sistema est\u00e1vel ap\u00f3s uma perturba\u00e7\u00e3o. Mesmo que os geradores s\u00edncronos n\u00e3o estejam gerando energia para o sistema, o simples fato de estarem conectados \u00e0 rede e com rota\u00e7\u00e3o constante contribui para a in\u00e9rcia do sistema.<\/p>\n

Desafios com Fontes Renov\u00e1veis<\/h2>\n

Em fontes de gera\u00e7\u00e3o n\u00e3o despach\u00e1veis, como e\u00f3lica e solar, n\u00e3o h\u00e1 eixo mec\u00e2nico acoplado diretamente na conex\u00e3o com a rede, mas sim conversores eletr\u00f4nicos. Em uma turbina e\u00f3lica, o eixo de gera\u00e7\u00e3o rotaciona conforme o vento, e n\u00e3o constantemente, se fazendo necess\u00e1rio conversores eletr\u00f4nicos para entregar essa energia ao grid na frequ\u00eancia de 60Hz. Contudo algumas tecnologias podem fazer com que e\u00f3licas contribuam para a in\u00e9rcia do sistema, mas de forma reduzida. Dessa forma, fontes renov\u00e1veis n\u00e3o control\u00e1veis n\u00e3o contribuem, em princ\u00edpio, significativamente para a in\u00e9rcia do sistema. Com um n\u00edvel crescente de penetra\u00e7\u00e3o dessas tecnologias, a estabiliza\u00e7\u00e3o est\u00e1 se tornando cada vez mais dif\u00edcil devido ao n\u00edvel decrescente de in\u00e9rcia s\u00edncrona da rede.<\/p>\n

Para conter eventuais desequil\u00edbrios entre gera\u00e7\u00e3o e consumo de energia, dispositivos de controle podem ser acionados. Existem diversos tipos de dispositivos de controle de frequ\u00eancia, com diferentes tecnologias. Entretanto, tais controles de frequ\u00eancia demoram um tempo para surtirem efeito (segundos, dezenas de segundos ou horas, dependendo do controle) e, em algumas ocasi\u00f5es, tal tempo \u00e9 insuficiente para conter um apag\u00e3o. A in\u00e9rcia s\u00edncrona da rede ir\u00e1 dar a resposta inicial do sistema a algum desequil\u00edbrio, ou seja, \u00e9 a capacidade do sistema de manter a frequ\u00eancia constante nos primeiros instantes (fra\u00e7\u00f5es de segundo) antes dos dispositivos de controle entrarem em a\u00e7\u00e3o. Um estudo da Entso-e (Rede Europeia de Operadores de Sistemas de Transmiss\u00e3o) mostra que varia\u00e7\u00f5es na frequ\u00eancia do sistema com taxas acima de 1Hz\/s pode n\u00e3o ser sustent\u00e1vel em algumas ocasi\u00f5es.<\/p>\n

As gera\u00e7\u00f5es solar e e\u00f3lica est\u00e3o crescendo de maneira r\u00e1pida, de forma que, no ano passado, a gera\u00e7\u00e3o solar no Nordeste superou 50% da demanda em determinado momento e a e\u00f3lica mais de 100% em outro momento. Para garantir a confiabilidade do sistema algumas a\u00e7\u00f5es podem ser necess\u00e1rias, como: utiliza\u00e7\u00e3o de geradores s\u00edncronos conectados \u00e0 rede gerando pouca ou nenhuma energia; constru\u00e7\u00e3o de novas usinas que utilizem geradores s\u00edncronos; e desenvolvimento e aprimoramento de controles de frequ\u00eancia.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Descubra como a in\u00e9rcia s\u00edncrona em sistemas el\u00e9tricos impacta a estabilidade da rede frente ao crescimento das fontes renov\u00e1veis.<\/p>","protected":false},"author":3,"featured_media":92737,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[151,152,154],"tags":[169,170,343,344],"class_list":["post-92735","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-trading","category-destaque","category-energy","tag-geracao-de-energia","tag-fontes-renovaveis","tag-inercia-sincrona","tag-fontes-de-energia"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92735","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=92735"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92735\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":92738,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92735\/revisions\/92738"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/92737"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=92735"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=92735"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.mercuriopartners.com.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=92735"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}