CASOS A SEREM PROCESSADOS

5.2.1–C

E

A quantidade de casos a serem processados, e, conseqüentemente, o volume de dados obtidos deverão obedecer a critérios estatísticos que envolvem conceitos de margem de erro e intervalo de confiança. Esses conceitos são, em grande parte, em função do tamanho ou da quantidade da amostra. A figura 5.1 apresenta, sob a forma de gráfico, a relação entre o tamanho da amostra, o intervalo de confiança e a margem de erro, para um determinado conjunto de dados.

Simulação de Afundamentos de Tensão

Pode-se perceber através do gráfico da figura 5.1 que a margem de erro decresce em função do aumento do tamanho da amostra. Por exemplo, em uma amostra variando entre 100 e 750 unidades, a margem de erro apresenta valores entre 13 e 3%, respectivamente. Porém, a partir de 750 unidades, o ganho obtido em termos da margem de erro se torna menor.

Portanto, a quantidade de casos a serem processados para efeitos de comparação dos resultados de simulação de afundamentos de tensão deverá ser o suficiente para se enquadrar dentro da margem de erro e do intervalo de confiança desejado.

No entanto, os casos a serem simulados também devem contemplar algumas variáveis de influência tais como: localização da falta, tipo de falta, resistência de falta, modelagem do gerador, representação do regulador de tensão e modelagem da carga.

5.2.2–L

F

A localização da falta no sistema elétrico influencia significativamente na intensidade do afundamento de tensão. As faltas no sistema de transmissão afetam um número maior de consumidores do que as faltas no sistema de distribuição. Geralmente, pelas características topológicas da rede, o sistema de transmissão abrange uma maior extensão geográfica. Portanto, para se avaliar a influência da localização da falta, será necessário considerar faltas nos diversos pontos da rede elétrica e em diversos níveis de tensão. Assim sendo, devem ser consideradas faltas em linhas de transmissão, em linhas de distribuição e em barramentos de subestações no lado de AT e BT de transformadores. Desta forma, com esse procedimento, também poderá ser avaliada a influência da conexão dos transformadores na propagação dos afundamentos de tensão.

Simulação de Afundamentos de Tensão

5.2.3–T

F

Conforme já mencionado anteriormente, as faltas no sistema elétrico podem ser dos tipos: trifásicas (FFF), bifásicas (FF), bifásicas a terra (FFT) e fase-terra (FT). As faltas trifásicas produzem afundamentos de tensão mais severos e simétricos, contudo ocorrem com menor frequência. As faltas bifásicas, bifásicas a terra e, sobretudo, a falta fase-terra, apresentam maiores taxas de ocorrências no sistema, mas tendem a produzir afundamentos de tensão menos severos e desequilibrados.

Devido à aleatoriedade das faltas, principalmente em sistemas com linhas de transmissão aéreas, devem ser considerados nas simulações todos os tipos de faltas mencionados. Nesse caso, propõe-se utilizar as estatísticas reais de taxas de faltas do sistema elétrico sob estudo.

5.2.4–R

F

A resistência de falta é composta pela associação da resistência do arco elétrico e da resistência de contato. Valores típicos de resistência de falta podem ser encontrados na literatura [53], e, dependendo do valor a ser considerado nas simulações, podem-se obter afundamentos de tensão mais ou menos severos.

Para se avaliar a influência da resistência de falta, devem ser considerados valores típicos nas simulações, ou quando disponíveis, valores reais provenientes de medições. Vale ressaltar que estes valores dependem das condições de aterramento dos componentes e também das características do solo de cada região.

Simulação de Afundamentos de Tensão

5.2.5–M

G

Existem diversos modelos de geradores, mas para os estudos de afundamentos de tensão destacam-se dois tipos: o modelo simplificado que considera uma fonte de tensão constante atrás de uma reatância, e o completo, que considera a representação de toda a dinâmica da máquina síncrona, contemplando parâmetros elétricos do gerador e parâmetros mecânicos da turbina.

A escolha correta do modelo para representar o gerador depende do grau de importância da fonte de geração no sistema elétrico e do tipo de estudo que se pretende realizar. Para avaliar a influência da representação do gerador nos resultados das simulações, propõe-se alterar o tipo de modelo de algumas fontes de geração, consideradas importantes para o sistema elétrico em análise.

5.2.6–R

T

Os reguladores de tensão são utilizados nos sistemas de geração para manter a tensão do sistema elétrico num valor pré-determinado e com o mínimo de erro. Eles atuam no circuito de campo das máquinas, proporcionando o ajuste da excitação e da tensão terminal, em valores compatíveis com a condição operacional do sistema.

Para avaliar a influência desse componente no resultado das simulações, propõe-se considerar a representação do regulador de tensão pelo menos nas máquinas de grande porte do sistema, de tal forma a verificar a sua atuação na resposta do gerador e, conseqüentemente, na intensidade do afundamento de tensão do sistema.

Simulação de Afundamentos de Tensão

5.2.7–M

C

Vários modelos precisos para componentes do sistema elétrico têm sido propostos, contudo o mesmo não acontece com os modelos de carga. Existem fatores que afetam a precisão dos modelos, tais como: natureza aleatória da carga, variação da carga durante o tempo, dificuldades para a determinação da composição da carga, etc. Apesar desses fatores trazerem certa dificuldade, tradicionalmente os modelos de cargas estão divididos em dois grupos: modelos estáticos e dinâmicos.

Os estáticos representam a potência ativa e reativa da carga em qualquer instante de tempo, como uma função algébrica do módulo e da frequência da tensão do barramento. Citam-se como exemplos de modelos de cargas estáticas: modelos com impedância, corrente e potência constantes.

Os dinâmicos representam a potência ativa e reativa da carga em qualquer instante de tempo, como uma função do módulo e da frequência do barramento através de equações diferenciais. Citam-se como exemplos de modelos dinâmicos aqueles baseados nas equações de motores de indução, modelo para máquina universal (U.M.), baseado nas equações de Park.

Para avaliar a influência da modelagem da carga no cálculo de afundamentos de tensão, propõe-se realizar simulações com diversos tipos de modelagem. Ressalta-se, porém a dificuldade na obtenção de dados e parâmetros para a representação detalhada da composição da carga, principalmente em sistemas elétricos de grande porte.

Simulação de Afundamentos de Tensão

5.3– PROPOSTA DE CRITÉRIOS PARA REALIZAÇÃO DE