Novos padrões seguem anos de investigação

Os reguladores da rede elétrica da América do Norte estão avançando para endurecer as regras de confiabilidade para recursos baseados em inversores depois que uma série de eventos de distúrbio mostrou que alguns ativos solares e outros conectados a inversores não respondiam às faltas da rede da forma esperada pelos operadores. A North American Electric Reliability Corp., ou NERC, avançou três padrões, PRC-028, PRC-029 e PRC-030, voltados a melhorar o desempenho de recursos baseados em inversores no sistema elétrico em massa.

O esforço de padronização decorre de vários anos de investigação sobre reduções de geração e desligamentos forçados ligados a recursos baseados em inversores, frequentemente abreviados como IBRs. Esses recursos incluem grandes usinas solares e outras tecnologias de geração que dependem de eletrônica de potência em vez de máquinas síncronas tradicionais. À medida que sua participação na geração aumentou, também aumentou a atenção regulatória sobre como se comportam durante distúrbios.

O impulso imediato de política não é teórico. A NERC tem examinado eventos reais em que faltas rotineiras produziram consequências desproporcionais porque grupos de ativos baseados em inversores reduziram a geração ou saíram de operação. Os reguladores veem cada vez mais esses eventos como um problema de confiabilidade da rede, e não apenas como uma questão de ajuste de equipamentos deixada a cada proprietário.

O evento de Odessa virou um ponto de inflexão

Um dos exemplos mais claros citados no avanço regulatório foi um distúrbio de 2022 perto de Odessa, Texas. Segundo o relatório de origem, o evento levou à perda inesperada de 2.555 megawatts de geração solar e síncrona após uma falta rotineira no sistema de 345 quilovolts no oeste do Texas. Os investigadores atribuíram o problema a um desempenho inadequado de ride-through por parte de recursos baseados em inversores.

As configurações de ride-through importam porque faltas na rede são esperadas de tempos em tempos. Em geral, as usinas devem permanecer conectadas durante muitos distúrbios temporários, em vez de se desconectarem ao primeiro sinal de tensão ou frequência anormal. Quando muitos recursos reagem de forma excessivamente agressiva a um evento rotineiro, um distúrbio administrável pode rapidamente se tornar um problema sistêmico mais amplo.

No caso do oeste do Texas, a perda inesperada de geração derrubou a frequência do sistema no ERCOT para 59,7 hertz. Esse é o tipo de resposta anormal que chama a atenção dos reguladores. Uma falta na rede de transmissão não é incomum; desaparecer um grande bloco de geração em resposta a ela é muito mais grave. O evento demonstrou como configurações de inversores que podem parecer conservadoras no nível da usina podem se tornar desestabilizadoras em escala sistêmica.

Por que recursos baseados em inversores precisam de supervisão diferente

Geradores tradicionais e recursos baseados em inversores interagem com a rede de maneiras muito diferentes. Máquinas síncronas têm inércia física e características operacionais consolidadas, em torno das quais as regras da rede foram construídas ao longo de décadas. Ativos baseados em inversores dependem de software, controles e configurações que podem variar conforme fabricante, projeto e requisitos de interconexão.

Essa flexibilidade é parte do que tornou os projetos de energia solar e baterias mais fáceis de implantar. Também é parte do que complicou a supervisão de confiabilidade. Se as configurações estiverem desalinhadas ou a lógica de proteção for sensível demais, recursos que de outra forma estariam saudáveis podem se desconectar durante eventos em que os operadores mais precisam deles online.

Os novos padrões foram desenhados para reduzir esse risco tornando os requisitos mais explícitos. Embora o material de origem não apresente o texto integral das regras, ele deixa claro que o pacote de padrões tem como objetivo melhorar a confiabilidade da rede e surgiu de recomendações ligadas a eventos anteriores. Em termos práticos, isso aponta para expectativas mais rígidas em torno de desempenho durante distúrbios, dados, verificação e gestão de configuração para os recursos afetados.

Sinal de política para uma rede com mais solar e armazenamento

O significado mais amplo vai além de um único incidente no Texas. À medida que mais recursos solares, de armazenamento e outros baseados em inversores se conectam aos sistemas de transmissão, os operadores precisam da garantia de que frotas compostas por eletrônica de potência se comportarão de forma consistente sob estresse. A antiga suposição de que os padrões de confiabilidade da rede poderiam ser escritos majoritariamente em torno da geração convencional já não é suficiente.

Isso faz desta mudança uma alteração regulatória estrutural, e não um ajuste técnico estreito. A NERC está respondendo a uma composição de recursos que está mudando rapidamente em toda a América do Norte. Os padrões indicam que a governança de confiabilidade está sendo atualizada para acompanhar essa realidade.

Para desenvolvedores e proprietários de ativos, isso provavelmente significa mais escrutínio sobre as configurações de controle e mais pressão para demonstrar conformidade antes que um distúrbio revele uma fragilidade. Para operadores de sistema, é uma tentativa de reduzir a chance de uma falha local se transformar em uma escassez maior de geração. Para formuladores de políticas, é mais um lembrete de que a implantação de energia limpa e a confiabilidade da rede estão cada vez mais ligadas por detalhes operacionais, e não apenas por metas de planejamento em alto nível.

O que observar a seguir

Os próprios padrões importam, mas a implementação também. Os resultados de confiabilidade dependerão da rapidez com que as regras forem adotadas, da clareza com que definirem as expectativas de desempenho e da eficácia com que os proprietários das usinas atualizarem as frotas existentes. O desafio operacional é especialmente importante porque muitos recursos baseados em inversores já estão em serviço, muitas vezes com diferentes gerações de hardware e lógica de controle.

A mudança regulatória também sugere que futuros eventos da rede serão examinados sob uma lente mais rigorosa. As investigações provavelmente vão se concentrar não apenas em saber se uma falta ocorreu, mas em se os recursos responderam de modo compatível com as configurações aprovadas e com as necessidades do sistema. Esse é um patamar mais alto para uma rede cada vez mais movida por ativos orientados por software.

Nesse sentido, os novos padrões da NERC são um sinal inicial da próxima fase da governança da transição energética. A questão já não é simplesmente quão rápido os recursos baseados em inversores podem ser adicionados. É quão confiavelmente eles podem se comportar quando o sistema está sob estresse.

Este artigo é baseado na cobertura da PV Magazine. Leia o artigo original.