Obtenção do ponto de máximo carregamento de sistemas em potência via fluxo de carga com otimização de passo

Abstract

Seria impossível seguir adiante se não fosse a força daqueles que estão sempre comigo.Por isso, não poderia deixar de reconhecer os que foram fundamentais nessa conquista.Agradeço primeiramente a Deus pela oportunidade recebida de poder estar presente no curso de mestrado em Engenharia Elétrica da FEEC -UNICAMP, e por ter me dado muita persistência, força, coragem e paciência nos momentos mais difíceis.Ao professor Castro um agradecimento especial pela confiança depositada no meu trabalho e pela oportunidade única em minha vida, sem mencionar todo o conhecimento transmitido e muita dedicação.Ao Manfred pela co-orientação e amizade, além de todas as horas que dedicou contribuindo para o meu crescimento, inclusive em assuntos não ligados a este trabalho.À minha mãe Silvelena, ao meu pai Orlando, e às minhas irmãs Thais e Flávia, por todo carinho, amor, principalmente nos momentos em que mais precisava.Ao Lucas, por todo apoio, compreensão e companheirismo.Às minhas queridas companheiras de laboratório, por quem desenvolvi uma amizade muito especial durante esta jornada, e a todos os colegas do DSEE.A todos os professores deste curso, pelo imenso conhecimento adquirido.A todos os amigos que compartilharam desta caminhada. Sem vocês nada disso seria possível.vii Dedico este trabalho a Deus e a meus pais com todo carinho. ix ResumoNeste trabalho são apresentados dois métodos para a obtenção do ponto de máximo carregamento (PMC). Ambos os processos de cálculo baseiam-se nas propriedades do vetor normal à fronteira de factibilidade calculado próximo ao PMC através de um método de fluxo de carga com otimização de passo (FCOP). No primeiro método o processo é caracterizado pela obtenção de sucessivas aproximações do PMC a partir da região de infactibilidade. Pelo fato da fronteira de factibilidade não ser sempre convexa, algumas vezes o ponto obtido poderá cair na região factível. Neste caso, um novo método de cálculo do fator de carregamento que garante que o próximo ponto estará na região infactível é a principal contribuição. Já o segundo é um método rápido e prático para o cálculo do ponto de máximo carregamento (PMC), em que é adicionado um procedimento prático ao processo de cálculo global para incluir a informação do operador da rede com a definição de um erro aceitável no resultado final. O PMC é facilmente obtido após alguns passos, demonstrando a eficácia do método proposto. Os resultados de simulações com sistemas teste do IEEE e sistemas reais são apresentados para validar as duas metodologias.

Contribuição ao cálculo do ponto de máximo carregamento em sistemas de potência

“…Conceitos de estabilidade de tensão e fluxo de carga Figura 2.2: Classificação de estabilidade de sistemas de potência [25].…”

“…Cita-se em [25] o exemplo de situações que podem provocar o fenômeno de instabilidade, como um aumento concentrado de carga, interação indesejada de controles ou perdas de linhas de transmissão ou demais elementos, atuação do sistema de proteção, podendo esta última também ser decorrente do fenômeno.…”

“…Para o caso de estabilidade de grandes perturbações, os fenômenos podem estar relacionados como falha no sistema, perda de geração, perda de uma quantidade expressiva de carga ou contingências no circuito. O fenômeno de estabilidade de grandes perturbações requer uma análise não linear do sistema ao longo de um período de tempo suficiente para capturar o desempenho e interações de tais dispositivos como motores, mudanças de taps de transformadores subcarregados e os limites das correntes de campo do gerador [25].…”

“…O fenômeno de estabilidade de pequenas perturbações está relacionado, por exemplo, com um incremento gradual de carga no sistema, sendo influenciado pelas características das cargas, controle contínuo, discreto e controles em um determinado instante de tempo. Com hipóteses adequadas, as equações do sistema referentes à estabilidade de pequenas perturbações podem ser lineares para análise, permitindo cálculo de informação valiosa de sensibilidade útil em identificar fatores que influenciam a estabilidade [25]. Esta linearização, no entanto, não conta para efeitos não lineares, como controles de mudança dos taps (zonas inoperantes, passos discretos dos taps e os atrasos).…”

“…O método proposto em [25] utiliza as excelentes características de [6] e adiciona outras duas muito convenientes:…”