Impacto da redução do nível de tensão na iluminação residencial em uma rede inteligente

Abstract

In this paper, we will present an overview of the smart grid defining the three main systems that compose it: smart infrastructure system, smart management system and smart protection system. We will conceptualize a functionality of smart management system, the conservative voltage reduction, citing its benefits and its history of application. And, finally, we'll cover a test in which we reduce the nominal voltages on incandescent bulbs, CFL and LED, in the context of residential lighting, and on LED and HPS, in the context of public lighting. The test aims to check whether the voltage reduction adversely affects sources of lighting by measuring the temperature manually with a thermal imaging camera FLIR and illuminance with a LUX meter. The set of power factor, total harmonic distortion, and input power values will be collected automatically through the power quality Analyzer Fluke 345 with a probe Fluke Hall Effect Current. For residential lighting, it was found that both CFL and LED had good performance with the smallest variations in illuminance. Between both, the LED source had the lowest harmonics and the lowest power consumption, on the other hand incandescent bulbs had a bad performance as expected. Public light sources also had a good performance and obtained power factors within the standards, as opposed to the CFL and LED residential sources. The data collected clearly shows the feasibility for nominal voltage reductions. Even with small reductions, there are possibilities of savings which can be passed on to the utilities and consumers

Neste trabalho, apresentaremos uma visão geral da rede inteligente definindo os três sistemas principais que a compõem: infraestrutura inteligente, gestão inteligente e proteção inteligente. Conceituaremos uma aplicação da gestão inteligente, a conservação pela redução de tensão, citando seus benefícios e sua história de aplicação. E, por fim, abordaremos um teste em que reduzimos as tensões nominais sobre as lâmpadas incandescentes, CFL e LED, no âmbito da iluminação residencial, e sobre as lâmpadas LED e HPS, no âmbito da iluminação pública. O teste objetiva verificar se a redução de tensão afeta negativamente as fontes de iluminação medindo-se manualmente a temperatura com uma câmera de imagem térmica FLIR e a iluminância com um medidor LUX. Os dados referentes ao fator de potência, distorção harmônica total, e potência de entrada serão coletados automaticamente através do analisador de qualidade de energia Fluke 345 com uma sonda Fluke Hall Effect Current. No âmbito residencial, verificou-se que ambos CFL e LED tiveram bom desempenho com as menores variações na iluminância. Entre ambos, as fontes LED tiveram as menores distorções harmônicas e os menores consumos de potência, já as lâmpadas incandescentes tiveram um mal desempenho como esperado. As fontes de iluminação pública também tiveram um bom desempenho e obtiveram fatores de potência dentro dos padrões, ao contrário das lâmpadas CFL e LED de âmbito residencial. Os dados coletados mostram claramente a viabilidade para reduções de tensão nominal. Mesmo com pequenas reduções, existem possibilidades de economia que podem ser repassadas para os utilitários e consumidores