Análise de Redes Eltricas
Por: lcg.worm • 26/5/2015 • Artigo • 3.652 Palavras (15 Páginas) • 587 Visualizações
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An lise de Redes El tricas
Djalma M. Falc o
COPPE/UFRJ
Programa de Engenharia El trica
2003
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Conte do
1 Sistemas El tricos de Pot ncia 1
1.1 Introdu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Estrutura Funcional dos SEPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2.1 Sistema El trico Brasileiro . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Planejamento e Opera o de SEPs . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Estudos e Ferramentas Computacionais . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Reestrutura o dos SEPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.5.1 Reestrutura o do Setor El trico Brasileiro . . . . . . 9
2 Modelos de Componentes 11
2.1 Introdu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Linhas de Transmiss o em CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Transformadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.1 Transformadores com rela o de transforma o vari-
vel sob carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.2 Transformadores trif sicos . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.3 Transformadores com tr s enrolamentos . . . . . . . . 15
2.4 Geradores e Compensadores S ncronos . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Bancos de Capacitores e Indutores . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6 Compensadores Est ticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.7 Cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.7.1 Modelo Composto - ZIP . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.7.2 Modelo Exponencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 Fluxo de Pot ncia 21
3.1 Introdu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Formula o do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.1 Modelo da Rede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.2 Tipos de Barras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.3 Conjunto B sico de Equa es . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3 Solu o do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.4 M todos de Solu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4.1 Crit rio de Precis o da Solu o . . . . . . . . . . . . . 30
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3.4.2 M todo de Gauss-Seidel . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.4.3 M todo de Newton-Raphson . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.4.4 M todo Desacoplado R pido . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5 Controles e Limites na Solu o do Fluxo de Pot ncia . . . . . 42
3.5.1 M todos de Implementa o . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.6 C lculo de Perdas e Fluxos de Pot ncia Ativa e Reativa . . . 43
4 Fluxo de Pot ncia Linearizado 47
4.1 Equa es B sicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 Formula o Matricial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.3 Inclus o de Perdas no Modelo Linearizado . . . . . . . . . . . 52
4.4 Rela o de Sensibilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.5 An lise de Altera es no Modelo Linearizado . . . . . . . . . 55
4.5.1 Altera es na condi o de carga-gera o . . . . . . . . 55
4.5.2 Altera es na rede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.6 M todo dos Fatores de Distribui o . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.6.1 Fator de Distribui o para Deslocamento de Gera o . 58
4.6.2 Fator de Distribui o para Desligamento de Ramo . . 59
4.6.3 Fator de Distribui o Combinado de Deslocamento de
Gera o e Desligamento de Ramo . . . . . . . . . . . . 60
4.6.4 Fator de Distribui o Combinado de Desligamento de
Dois Ramos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.6.5 Fator de Distribui o para Transfer ncia de Pot ncia . 61
5 Fluxo de Pot ncia timo 65
5.1 Introdu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.1 Formula o do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.2 Aplica es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.1.3 M todos de Solu o: Hist rico . . . . . . . . . . . . . 66
5.2 Natureza do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3 Formula o Matem tica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3.1 Vari veis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3.2 Restri es de Igualdade . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3.3 Restri es de Desigualdade . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.3.4 Fun o Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.4 M todo de Dommel & Tinney . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.4.1 FPO sem Restri es de Desigualdade . . . . . . . . . . 71
5.4.2 Restri es de desigualdade nas vari veis de controle . 73
5.4.3 Restri es de desigualdade funcionais e nas vari veis
de estado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.5 M todo de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.5.1 Formula o B sica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.5.2 Sele o do Conjunto de Restri es Ativas . . . . . . . 77
5.6 M todo dos Pontos Interiores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
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6 Avalia o Est tica da Estabilidade de Tens o 83
6.1 Introdu o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.2 Caracter sticas P-V e P-Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3 An lise de Sensibilidade Q-V e P-V . . . . . . . . . . . . . . . 91
6.4 An lise Modal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.5 M todo de Continua o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.5.1 Reformula o das Equa es do Fluxo de Pot ncia . . . 94
6.5.2 Etapa de Previs o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6.5.3 Etapa de Corre o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
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