Capítulo V Metodologia Proposta
V.2 Descrição Geral do Processo
A Figura 10 apresenta o diagrama de blocos referente à metodologia proposta visando ilustrar e facilitar o entendimento de todo o procedimento proposto.
Figura 10 ─ Metodologia Proposta
Programa de Fluxo de Potência Ótimo Bloco 1 Aplicativo Auxiliar I Bloco 3 Programa de Estabilidade Transitória Bloco 4 Aplicativo Auxiliar II Análise de Resultados das Simulações Dinâmicas Bloco 5 Atende Procedimento de Rede Premissas de Geração Faixas de Tensão Barramentos Ponto de Operação Intercâmbio Maximizado Bloco 2 Arquivo de Saída do programa de Estabilidade Dados do Evento Sim Não Ponto de Operação Inicial Caso de Trabalho Função Objetivo Limite de Intercâmbio Atingido 1 1
A nova metodologia utiliza a função de máxima transferência de potência de um programa de Fluxo de Potência Ótimo (FLUPOT) indicado no Bloco 1 da Figura 10. A idéia principal é a obtenção automática de um ponto de operação que represente o limite de intercâmbio de regime permanente.
O FPO tem como finalidade principal a determinação do estado de uma rede CA em regime permanente que otimiza uma determinada função objetivo e satisfaz uma série de restrições físicas e operacionais. Assim, além da configuração da rede CA, o FPO é caracterizado por uma função objetivo, uma relação de controles que podem ser alterados e um conjunto de restrições que devem ser obedecidas na otimização. Os principais códigos de execução usualmente utilizados pelo programa FLUPOT junto a essa função objetivo (MXTR) foram mostrados na Seção III.2.2.2 e serão mais detalhados na Seção V.3.
Os resultados que serão descritos no próximo capítulo foram obtidos com o programa FLUPOT [18], que utiliza a metodologia de pontos interiores pelo algoritmo primal-dual [13]-[17].
A partir da implementação dessa metodologia, será possível a utilização da função de maximização do intercâmbio entre duas regiões, que considera como função de controle, a geração das regiões exportadora e importadora, até se atingir o limite de intercâmbio de regime permanente. Cabe ressaltar que, se forem utilizadas restrições adequadas quanto ao controle de tensão, carregamento e despachos viáveis nas diversas bacias, limites seguros em regime permanente serão obtidos automaticamente. Essas restrições estão representadas pelos dados de entrada do Bloco 1 da Figura 10 que, em função da condição de carga ou do cenário de intercâmbio buscado, demandarão a criação de uma base de dados de entrada específica para o FPO. Os dados de restrições especiais [18] viabilizam o controle de somatórios de fluxos em diversas linhas de transmissão que representam limitações atualmente impostas ao SIN.
Com o novo ponto de operação que define o máximo intercâmbio de regime permanente (Bloco 2 da Figura 10), será utilizado um aplicativo auxiliar (Bloco 3) que:
Atualiza a reatância dos transformadores elevadores das usinas;
Gera o arquivo de associação das usinas aos seus dados de controle de forma sequencial à utilização do programa de fluxo de potência ótimo.
Da mesma forma, são realizadas as simulações dinâmicas das emergências mais severas, específicas de cada cenário, e pré-definidas por uma lista (Bloco 4 da Figura 10). Esse procedimento é bastante semelhante ao utilizado pela metodologia atual.
A leitura do arquivo de saída do programa de análise da estabilidade transitória será feita por outro aplicativo auxiliar (Bloco 5) que fará a verificação de atendimento dos critérios descritos nos Procedimentos de Rede [45]. O propósito desse aplicativo é prestar apoio ao analista produzindo um sumário do desempenho das principais grandezas elétricas obtidas em múltiplas simulações de estabilidade eletromecânica. O mesmo permite:
A análise de até 100 contingências relacionadas a um mesmo ponto de operação, envolvendo aplicação de falta e abertura de circuitos;
A leitura de até 1200 grandezas calculadas na simulação de estabilidade transitória;
Identificação da atuação de relés (impedância, sub/sobretensão, sobrecorrente e sobrefrequência) por inspeção no relatório de saída do programa Anatem para cada contingência;
Exibição de grandezas características do caso base (intercâmbios, geração em bacias) definidas pelo usuário e
Exibição de listas ordenadas por severidade, nas quais se classificam as contingências em que ocorrem violações de critérios pelas grandezas monitoradas.
A título de melhor visualização e entendimento do aplicativo, segue a Figura 11, Figura 12 e a Figura 13:
Figura 11 – Vista Inicial do Aplicativo de Análise de Resultados da Simulação Dinâmica
Nos campos relativos aos dados iniciais deve ser dado o caminho do arquivo de dados do ponto de operação de regime permanente a partir do qual será analisado o desempenho dinâmico das emergências a serem consideradas. O campo “Verifica arquivos para Análise” ao ser acionado carregará todos os arquivos com extensão do programa (.stb) que estivem no mesmo diretório dos “Dados Iniciais”. Para o início da avaliação dos resultados, basta clicar no botão “Analisar”.
Figura 12 – Vista da Saída do Aplicativo de Análise de Resultados da Simulação Dinâmica
A seguir estão ilustrados os critérios de tensão que são considerados pelo aplicativo de análise de resultados do programa ANATEM [49].
Figura 13 – Critérios de Tensão da Simulação Dinâmica Considerado pelo Aplicativo
CRITÉRIOS DE TENSÃO ATUAÇÃO DE RELÉS CARREGAMENTO DE EMERGÊNCIA EM CIRCUITOS POTÊNCIA REATIVA EM GERADORES E CER GRANDEZAS EM t=0s IDENTIFICAÇÃO DO CASO BASE CRITÉRIO ANGULAR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Tempo (s)
1 –Tensão inferior a 60 % da nominal na primeira oscilação
2 –Tensão inferior a 80 % da nominal após a primeira oscilação
3 –Tensão final inferior a 90 % da inicial 4 –Oscilação de tensão superior a 2% após 10 segundos 5 –Tensão final superior ao limite DGLT
Caso algum critério dos Procedimentos de Rede seja violado, o intercâmbio poderá ser reduzido. Isso deve ocorrer se a aplicação de regras empíricas da operação não conseguir contornar o problema. Há algumas situações em que um pequeno ajuste de tensão num ponto específico do sistema pode alterar o seu desempenho dinâmico.
O processo descrito se repetirá até que o valor limite do intercâmbio (seguro) seja encontrado.