Integração da ferramenta de Análise de Segurança e Avaliação de Desempenho da

Após a execução sequencial da MGSSA e da MGDSA, calculam-se os indicadores de desempenho conforme descrito a seguir.

Toda a informação necessária para o cálculo dos indicadores é fornecida ao fim da execução da MGDSA, inclusive as informações estáticas de tensão que podem sofrer alterações dependendo da necessidade de corte por frequência.

Para facilitar a identificação das variáveis, a composição dos indicadores é extratifi- cada conforme a metodologia de análise de segurança (estática e dinâmica) e/ou conforme a caracterização de qualidade segundo o PRODIST (do produto e do serviço).

6.3.3.1 INDICADORES ESTÁTICOS

Com base nos indicadores de tensão em regime permanente explanados na seção 3.3.1.1, definem-se os seguintes indicadores:

• nip_h- número total de transgressões de tensão precária para a janela de discretização h da MGI;

• nich - número total de transgressões de tensão crítica para a janela de discretização h da

MGI;

• ADRPe- índice de duração relativa de transgressão para tensão precária equivalente adap-

tado da MGI;

• ADRCe - índice de duração relativa de transgressão para tensão crítica equivalente adap-

tado da MGI.

Observe-se que o indicadores niph e nich não devem ser confundidos com os indi-

cadores nl p e nlc, uma vez que os primeiros são referentes a todas as barras (ou unidades consumidoras) do sistema para uma única janela de discretização e os outros são referentes a uma única unidade consumidora (ou barra) para todas as janelas de discretização consideradas. A importância de definir estes novos indicadores reside em possibilitar uma análise horária de casos em que haja infrações de tensão, permitindo assim que o operador insira ações de controle nestes instantes, se disponíveis.

As equações (3.3) e (3.4) são então adaptadas para compor os indicadores ADRPe e

ADRC_e, conforme equações (6.6) e (6.7). A variável horas corresponde ao número de janelas de discretização adotadas na análise (24 horas, neste trabalho) e NL é o número de unidades

consumidoras, aqui adotado como sendo o número de barras, pertencentes à microrrede.

ADRP_e= NL

∑

i=1 nl p_i horas.NL [%] (6.6) ADRCe= NL

∑

i=1 nlci horas.NL [%] (6.7) 6.3.3.2 INDICADORES DINÂMICOS

Tomando como base as faixas de classificação de infração transitória de tensão e frequência definidas na seção 3.3.2 definem-se os seguintes indicadores:

• AMTh percentual de barras da MGI com ocorrência de Afundamento Momentâneo de

Tensão, para a janela de discretização h;

• EMT_h percentual de barras da MGI com ocorrência de Elevação Temporária de Tensão, para a janela de discretização h;

• AT Thpercentual de barras da MGI com ocorrência de Afundamento Temporário de Ten-

são, para a janela de discretização h;

• ET T_h percentual de barras da MGI com ocorrência de Elevação Temporária de Tensão, para a janela de discretização h;

• DFhvalor binário para indicar se houve (valor 1) ou não (valor 0) infração de frequência

de ao menos uma das faixas estabelecidas na Tabela 6.2, para a janela de discretização h.

As faixas de classificação de variação de tensão e frequência utilizadas neste trabalho são expostas nas Tabelas 6.1 e 6.2, respectivamente. Importa mencionar que nem todas as faixas previstas pelo PRODIST foram contempladas, como é o caso da faixa de frequência de regime permanente em condições normais de operação e das faixas de interrupção de tensão, por não serem consideradas relevantes para os cenários de estudo (ilhamento intencional sem aplicação de curto-circuito).

Tabela 6.1: Faixas de Classificação das Variações de Tensão de Curta Duração.

Faixa Duração da Variação (t) Amplitude da tensão (V )

AMT 16, 67ms ≤ t < 3, 0s 0, 1p.u. ≤ V < 0, 9p.u.

EMT 16, 67ms ≤ t < 3, 0s V > 1, 1p.u.

ATT 3, 0s < t < 180, 0s 0, 1p.u. ≤ V < 0, 9p.u.

ETT 3, 0s < t < 180, 0s V > 1, 1p.u.

Fonte: Adaptado de ANEEL (2018).

Tabela 6.2: Faixas de Classificação das Variações de Frequência.

Faixa Duração da Variação t [s] Frequência f [Hz]

DF0 t> 0 f< 56, 5 DF1 t> 10 56, 5 ≤ f < 57, 5 DF2 t> 30 57, 5 ≤ f < 58, 5 DF3 t> 30 58, 5 ≤ f < 59, 5 DF4 t> 30 60, 5 < f ≤ 62, 0 DF5 t> 10 62, 0 < f ≤ 63, 5 DF6 t> 5 63, 5 < f ≤ 66, 0 DF7 t> 0 f> 66, 0

Fonte: Adaptado de ANEEL (2018).

Estes indicadores são calculados unicamente para os casos de transição da MGCR para a MGI e de transição entre janelas de discretização (na MGI), ou seja, não são calculados para as simulações com atribuição e extinção de curto-circuito (estabilidade transitória).

Nas análises dinâmicas de estabilidade transitória, para cada falta (curto-circuito) con- siderada, determina-se a qual faixa pertence o tempo crítico de abertura (CCT), dentro das faixas definidas na Tabela 6.3. Como resultado, mostra-se a porcentagem das contingências estudadas enquadradas em cada faixa de CCT, a cada janela discretização.

As faixas de tempo para classificação do CCT, na Tabela 6.3, foram definidas de forma arbitrária. Contudo, tais faixas podem ser facilmente ajustadas conforme interesse do operador.

Tabela 6.3: Faixas de Classificação do Tempo Crítico de Abertura - CCT.

Faixa Intervalo de tempo [ms]

CCT0 CCT ≤ 0

CCT1 0 < CCT ≤ 100

CCT2 100 < CCT ≤ 250

CCT3 250 < CCT ≤ tsim

CCT4 CCT > tsim

6.3.3.3 INDICADORES DE CONTINUIDADE

Adaptando os indicadores de continuidade DIC e FIC definidos pelo PRODIST à janela de tempo e discretização utilizadas neste trabalho, definem-se:

• ADEC - Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora adaptado para a MGI;

• AFEC - Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora adaptado para a MGI.

As equações adaptadas para o ADEC e AFEC são mostradas nas equações (6.8) e (6.9), respectivamente. ADEC= 1 Cc Cc

∑

uc=1 horas

∑

i=1 t_uc(i) (6.8) AFEC= Cc

∑

uc=1 n_uc Cc (6.9)

Sendo i o índice de interrupções da unidade consumidora (ou barra), nuc o número

de interrupções da unidade consumidora, tuc(i) o tempo de duração da i-ésima interrupção,

uc o índice de unidades consumidoras consideradas na MGI, Cc o número total de unidades consumidoras consideradas no conjunto (número de barras dentro da MGI).

O cálculo destes dois indicadores se dá com base na topologia obtida pela ferramenta de análise de segurança para a MGI, ou seja, dependendo dos estados operativos das chaves, para cada janela de discretização, determina-se o estado lógico das barras de modo que o estado lógico 0 (barra desligada) implica em uma interrupção do serviço na barra.

6.4 CONCLUSÃO DO CAPÍTULO

Neste capítulo, apresentou-se a metodologia utilizada neste trabalho para a obtenção dos resultados das análises de segurança aplicadas a microrredes. Além da forma de obten- ção das curvas de geração, foram mostradas as metodologias específicas de análise de segu- rança estática e dinâmica, juntamente às suas estratégias acopladas de corte de carga. Por fim, apresentaram-se os indicadores de desempenho da operação da microrrede ilhada. Tais indica- dores permitem comparar cenários distintos de operação dentro da mesma microrrede.

7 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Neste capítulo apresentam-se os resultados obtidos pela ferramenta proposta para o sistema teste e os casos de estudo explorados. O sistema teste é apresentado a seguir na seção 7.1. Na seção 7.2 apresenta-se o primeiro caso de estudo, considerando a alocação de um gerador a diesel dentro da delimitação da microrrede, calculando-se o desempenho da operação ilhada aplicando ou não as estratégias de corte de carga. Em sequência, a seção 7.3 apresenta o Caso 2, semelhante ao Caso 1, contudo alterando a barra de alocação do gerador diesel. Por fim, na seção 7.4 faz-se uma análise comparativa dos casos estudados.

No documento Estudo do desempenho de microrredes ilhadas baseado em análises de segurança estática e dinâmica em sistemas elétricos de potência (páginas 108-112)