Publicação
Localização e dimensionamento de BESS para reforço de segurança e suporte dinâmico em redes de transmissão de energia elétrica
| authorProfile.email | biblioteca@isel.pt | |
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática | |
| dc.contributor.advisor | Reis, Francisco Alexandre Ganho da Silva | |
| dc.contributor.author | Santos, Richard Daniel Whitehead Mota dos | |
| dc.date.accessioned | 2026-01-30T11:06:53Z | |
| dc.date.available | 2026-01-30T11:06:53Z | |
| dc.date.issued | 2025-11-14 | |
| dc.description.abstract | A elevada penetração de renováveis na Europa expõe limitações estruturais da rede de transporte, com maior incidência de congestionamentos e de problemas de tensão. Esta dissertação avalia o contributo de sistemas de armazenamento em baterias (BESS), no conceito Grid Booster, para mitigar constrangimentos e fornecer suporte dinâmico de operação. Inclui enquadramento técnicoregulamentar (requisitos RfG para módulos de parque Tipo C/D) e comparação com medidas tradicionais, como FACTS e redespacho. A metodologia baseia-se em PSSE para modelar parte da rede 500/220 kV do Chile, construir perfis representativos de carga e geração e identificar a localização ótima do BESS em regime RMS (N e N-1). Em seguida, desenvolveuse um modelo EMT do BESS com controlo de P e Q, limites de potência aparente, rampas e seguimento do estado de carga (SoC). Os cenários RMS foram reproduzidos no EMT para avaliar o comportamento dinâmico e suportar o dimensionamento. Os resultados mostram que o BESS reduz quase de imediato os fluxos pós-falha, previne sobrecargas, melhora o perfil de tensão através de injeção contínua de Q dentro do limite do inversor e diminui a necessidade de redespacho. Realizaram se sensibilidades ao SoC, às rampas, aos limites do inversor e à integração do BESS em esquemas operacionais do operador de rede, medindo a redução do pico |S| no troço crítico (ΔSmax) e a redução de Vmax após N-1, em função desses parâmetros. A partir destas métricas definiram-se os requisitos mínimos do BESS (potência/energia, rampa, limites P/Q e modo de controlo) que garantem uma utilização menor de 100 % e tensão nos barramentos entre 0,95 e 1,05. Conclui-se que os BESS, quando dimensionados e integrados com critérios de rede, aumentam a segurança operacional e permitem adiar reforços físicos, contribuindo para uma estratégia de integração eficiente de fontes de energia renovável. | por |
| dc.description.abstract | Abstract The high penetration of renewables in Europe exposes structural limitations in the transmission grid, with a higher incidence of congestion and voltage problems. This dissertation assesses the contribution of battery energy storage systems (BESS) in the Grid Booster concept to mitigate constraints and provide dynamic operating support. It includes a technical and regulatory framework (RfG requirements for Type C/D park modules) and a comparison with traditional measures, such as FACTS and redispatching. The methodology is based on PSSE to model part of Chile's 500/220 kV grid, build representative load and generation profiles, and identify the optimal location of the BESS in RMS (N and N-1) mode. Next, an EMT model of the BESS was developed with P and Q control, apparent power limits, ramps and state of charge (SoC) tracking. The RMS scenarios were reproduced in the EMT to evaluate the dynamic behaviour and support the sizing. The results show that BESS almost immediately reduces post-fault flows, prevents overloads, improves the voltage profile through continuous injection of Q within the inverter limit, and reduces the need for redispatch. Sensitivity analyses were performed on SoC, ramps, inverter limits, and BESS integration into grid operator operational schemes, measuring the reduction in peak |S| in the critical section (ΔSmax) and the reduction in Vmax after N-1, as a function of these parameters. Based on these metrics, the minimum requirements for BESS (power/energy, ramp, P/Q limits, and control mode) were defined to ensure less than 100% utilisation and bus voltage between 0.95 and 1.05. It is concluded that BESS, when sized and integrated with network criteria, increase operational safety and allow physical reinforcements to be postponed, contributing to an efficient integration strategy for renewable energy sources. | eng |
| dc.identifier.tid | 204170311 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.21/22615 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | BESS | |
| dc.subject | Grid booster | |
| dc.subject | FACTS | |
| dc.subject | Estabilidade de tensão | |
| dc.subject | Contingência | |
| dc.subject | Voltage stability | |
| dc.subject | Contingency | |
| dc.title | Localização e dimensionamento de BESS para reforço de segurança e suporte dinâmico em redes de transmissão de energia elétrica | |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica – Ramo de Energia |