Estabilidade do sistema 1 Princípios gerais

A RNT encontra-se dimensionada para ter um comportamento estável, mantendo o sincronismo para o conjunto de grandes perturbações de acontecimento mais provável (estabilidade transitória) e, ainda, apresentar um adequado amortecimento das oscilações subsequentes a pequenas perturbações (estabilidade dinâmica).

Para assegurar um comportamento seguro e estável dos grupos geradores convencionais a REN específica, numa ótica de custo-benefício, os requisitos técnicos que os novos grupos devem ter do ponto de vista da sua interação com a rede e operação desta. Procedeu de igual forma com os novos grupos reversíveis a instalar no aproveitamento hidroelétrico de Venda Nova III, grupos assíncronos de velocidade variável, cujo tipo de tecnologia é muito recente a nível mundial. Esta inovação justificou, inclusive, que fossem solicitadas pela REN simulações computacionais demonstrativas do cumprimento dos requisitos técnicos solicitados, bem como uma declaração do fabricante em como os equipamentos a instalar cumprem esses requisitos.

A REN tem também como prática a realização de estudos de estabilidade, em particular para prever as consequências de perturbações de maior relevância e de elevada probabilidade de ocorrência, quer a nível de planeamento com a entrada de grandes centros eletroprodutores ou de novas interligações, quer ainda a nível da análise de configurações particulares de exploração previsional ou no âmbito da análise de incidentes.

Os defeitos elétricos que são simulados nos estudos de estabilidade, e para os quais o sistema elétrico se deve manter estável sem saída de elementos, à exceção daqueles que são desligados para isolamento do defeito, encontram-se explicitados no parágrafo 9.3.1 do Capítulo 9 do Regulamento da Rede de Transporte (RRT) “Padrões de Segurança para Planeamento da RNT”.

Existem, no entanto, perturbações mais severas, mas de acontecimento menos provável, que são também analisadas com o objetivo da caracterização do seu efeito no funcionamento da rede e da tomada de medidas para minimização da sua probabilidade de ocorrência e impacto. Essas perturbações encontram-se associadas a funcionamentos dos sistemas de proteção da RNT, por atuação da proteção de falha de disjuntor ou por falha de teleproteção, que conduzem a tempos de eliminação superiores aos especificados no parágrafo 9.3.1 do Capítulo 9 do RRT, e que se encontram explicitados no parágrafo 9.3.3 do mesmo capítulo.

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10.2 Regras para a geração eólica

Com a publicação da Portaria n.º 596/2010, de 30 de julho, foram aprovados os atuais regulamentos das redes de transporte e de distribuição.

Estes regulamentos vieram impor, em particular, e no que respeita a exigências de estabilidade da produção eólica, a integração nos sistemas de controlo e proteção dos geradores eólicos de funcionalidades respeitantes à capacidade dos aerogeradores de suportar cavas de tensão – ‘Fault Ride Through Capability - FRTC’, tornando os mesmos mais resistentes aos defeitos, diminuindo assim o volume de produção perdida na ocorrência destes. Estas funcionalidades têm características muito próximas daquelas que se encontram em vigor em outras redes europeias.

Estes regulamentos, no que respeita aos requisitos técnicos impostos para a produção eólica na sua resposta às cavas de tensão, estão em linha com os principais resultados e conclusões que foram evidenciados em anteriores estudos realizados pela REN, das quais se destaca a conclusão de avançar, tendencialmente, para a total adequação do parque eólico em Portugal, conseguindo, deste modo, uma margem de segurança da rede necessária ao cumprimento das metas de instalação de geração eólica em Portugal de modo a que não existam limitações a possíveis incrementos na penetração eólica em horizontes temporais mais alargados que os considerados nos estudos já realizados.

Complementarmente, a DGEG, através de um grupo de trabalho em que também participam a REN e a concessionária da RND, tem dinamizado um processo de certificação de modelos de geradores eólicos, face às exigências dos atuais regulamentos das redes de transporte e de distribuição.

O resultado do trabalho deste grupo, bem como dos promotores dos parques eólicos, permitiu que, em pouco mais de dois anos, se tenha conseguido apurar um grau de adequação dos parques eólicos, a nível de Portugal Continental, correspondente a cerca de 54 % da potência de ligação, devendo este esforço ser claramente prosseguido tendo em vista os objetivos de adequação do parque de produção a partir da energia eólica em Portugal.

10.3 Análises em conclusão

O facto de à data de entrada em vigor do atual Regulamento da Rede de Transporte (RRT) já existir integrado nas redes um volume significativo de produção eólica sem a garantia do cumprimento dos requisitos técnicos de segurança e estabilidade, tem obrigado a que, por parte dos produtores, seja realizado um trabalho de ‘upgrade’ técnico dos seus parques eólicos de modo a cumprir com a nova legislação.

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Embora o RRT estabeleça prazos para a adequação dos parques eólicos aos novos requisitos nele previstos, em termos práticos, no processo da respetiva implementação, poderiam ocorrer situações imprevistas que levassem a atrasos significativos. Consequentemente, e de modo preventivo, a REN, tendo presente a necessidade de garantir a segurança e a estabilidade da RNT e de proporcionar condições para a ligação de novos centros eletroprodutores eólicos, decidiu desenvolver um estudo para avaliação da viabilidade da integração na RNT de equipamentos FACTS (‘Flexible AC Transmission System’) com o objetivo de suportar e controlar dinamicamente a tensão na rede, procurando assim aumentar, caso tal se viesse a revelar necessário, as margens de segurança da rede do ponto de vista da estabilidade do Sistema Eléctrico Nacional.

10.4 Novas exigências regulamentares decorrentes dos futuros

códigos europeus de ligação

Na sequência do desenvolvimento pela ENTSO-E das propostas para os futuros códigos europeus de ligação de geradores e de redes de distribuição e de consumidores, com base nas “Orientações Quadro” da ACER (‘Agency for the Cooperation of Energy Regulators’) e de acordo com a regulamentação europeia CE 714/2009, são esperadas, após a entrada em vigor destes códigos, novas necessidades de simulação e de análise da estabilidade do sistema elétrico português interligado à restante rede ENTSO-E. Neste âmbito, sublinha-se a contribuição da REN, na medida das suas responsabilidades, para o estabelecimento dos requisitos não exaustivos dos códigos que deverão ser decididos a nível nacional.

Por outro lado, espera-se ainda que nos próximos anos a simulação dinâmica da rede portuguesa e da rede europeia interligada, tendo em atenção o mercado europeu de eletricidade, a segurança de abastecimento e o cumprimento das metas de integração de energias renováveis, venha a assumir um papel mais central na validação do funcionamento futuro dos cenários de desenvolvimento da rede, bem como na antecipação das necessidades técnicas do lado do parque produtor e de resposta pelo lado do consumo, para o correto funcionamento do sistema elétrico.

10.5 Conclusões

Com as elevadas penetrações eólicas em Portugal e Espanha, a estabilidade do sistema peninsular ibérico, ainda fracamente ligado à restante rede ENTSO-E, é um fator chave na segurança das redes MAT de Portugal e Espanha.

Por esse motivo, é crucial que os geradores eólicos cumpram as exigências regulamentares neste domínio, cabendo às empresas concessionárias das redes de transporte e de distribuição um acompanhamento atento da sua efetiva concretização.

Estabilidade do sistema

O reforço significativo da ligação entre Espanha e França e a manutenção, nessa ligação, de um valor importante de reserva da capacidade para efeitos de segurança, são também outros fatores chave na garantia dos necessários níveis de segurança dos sistemas elétricos.

Acrescenta-se ainda que em Espanha, na sequência da fixação de regras para a implementação da adequação técnica dos aerogeradores, resistência às cavas de tensão e injeção de reativa face a defeitos elétricos nas redes, já praticamente todo o parque produtor eólico se encontra com o grau de adequação desejável. Em Portugal, sob a responsabilidade da DGEG e à luz da regulamentação em vigor, também se está a caminhar no sentido de se procurar garantir uma parcela significativa de geração eólica com adequação, existindo já, neste momento, um grau de adequação dos parques eólicos em Portugal Continental correspondente a cerca de 54 % da potência de ligação. Este grau de adequação deverá ainda ser reforçado tendo em vista a segurança e a estabilidade das redes e a facilitação da futura integração de parques eólicos ou outras tecnologias de energias renováveis.

A REN, tendo presente a sua responsabilidade de garantir a segurança do sistema, encontra-se a finalizar um estudo preventivo de implementação de eventuais medidas, recorrendo a tecnologias FACTS, com vista a aumentar as margens de segurança do sistema do ponto de vista da estabilidade transitória, caso tal venha a revelar-se como necessário.

Neste capítulo, revela-se ainda muito importante continuar a interação e a contribuição com a ENTSO-E no acompanhamento das regras que estão em fase final de desenvolvimento ao nível dos códigos de rede europeus “Requirements for Grid Connection Applicable to All Generators” e “Demand Connection Code”. Desta atividade, prevê-se, nos próximos anos, um volume de trabalho significativo de preparação, adaptação e ajustamento da legislação portuguesa às novas regras europeias.

As versões finais destes códigos europeus, após consideração dos comentários da ACER, terão sido enviados pela ENTSO-E à Comissão Europeia. Depois, será dado o início ao processo de comitologia que antecede a publicação final dos códigos no Jornal Oficial da União Europeia, a qual é esperada ter início durante o ano de 2014.

Evolução das correntes de defeito