Capítulo V Metodologia Proposta
V.5 Programa PRÉ-FLUPOT
Considerando o elevado número, tanto de restrições físicas, quanto de variáveis de controle envolvidas num problema de otimização de um sistema de grande porte como o SIN, foi necessária a elaboração de um aplicativo denominado PRÉ-FLUPOT. O programa fonte, dados de entrada e orientação para a sua utilização estão em CD apenso. Esse aplicativo busca essencialmente uma preparação automática e inteligente do arquivo base de FPO, a partir de uma base de dados comum a outros programas utilizados no planejamento da operação. A Figura 16 mostra, em detalhes, os arquivos de entrada de dados e as saídas desse novo aplicativo.
Os Blocos 1 e 2 da Figura 16 são dados de entrada que contêm informações de nível de tensão, área geográfica (estado), grupo base de tensão e grupo limite de tensão a que pertencem cada barramento do SIN. O Bloco 3 da Figura 16 informa a estrutura básica do arquivo principal para a simulação do programa FLUPOT [18], ou seja, todos os códigos de execução que serão devidamente preenchidos após a execução do aplicativo. O único código que deve ser completamente preenchido é o que indica a(s) linhas de transmissão em que os fluxos deverão ser maximizados (DVES). Os Blocos 4 e 5 da Figura 16 contêm informações dos compensadores estáticos e dados de máquinas, incluindo reatâncias de transformadores elevadores, respectivamente. O arquivo de entrada correspondente ao Bloco 6 da Figura 16, contém informação do ponto de operação a partir do qual será iniciado o processo de cálculo do valor limite de intercâmbio.
O aplicativo PRÉ-FLUPOT gera três arquivos de saída. O primeiro é o arquivo modelo.fpo (Bloco 7 da Figura 16) que, a partir do arquivo cart.pwf (Bloco 6) identifica os barramentos da rede básica e rede básica de fronteira com seus níveis de tensão violados, antes do início do processo de otimização e, em função disso, já considera a abertura desses limites de tensão, por barramento, pela utilização do código DVLB. Ainda nesse arquivo de saída, modelo.fpo, são preenchidos os códigos DGEP, DGLM e DLCE, conforme a região geográfica a que os recursos de controle pertencem, a partir de informações de limites das usinas, compensadores síncronos e compensadores estáticos do arquivo de entrada do aplicativo ANAT0, chamado de bnt1.dat (Bloco 5). Considerando que foi necessária a redefinição das áreas originais para caracterizar
devidamente as regiões de controle e de interesse de forma a delimitar a utilização dos recursos para o controle das variáveis de interesse, o programa gera mais dois arquivos, conforme mostrado no Bloco 8 da Figura 16. O primeiro desses dois arquivos é o área_nova.d, que é um dado de entrada a ser considerado no programa ANAREDE, antes da utilização do programa FLUPOT. Por meio desses arquivos, as barras são alocadas em função da área geográfica e da abrangência da rede (se é rede básica, rede de fronteira com a rede básica, rede de distribuição, barra de usina, etc). Além disso, também modifica as barras do tipo “geração” (PV) que não estiverem no bnt1.dat, para barras do tipo “carga” (PQ), passando a indicar uma injeção de potência ativa fixa naquele barramento. Esse procedimento visa evitar que alguns recursos associados a pequenas usinas (fornecimento de potências ativa e reativa), normalmente não utilizados na maximização do intercâmbio, sejam explorados durante o processo de otimização. O segundo arquivo mostrado no Bloco 8 da Figura 16 é o área_inic que viabiliza, caso seja necessário, retornar os barramentos para as áreas definidas antes da utilização do programa FLUPOT. Esse procedimento de retorno para as áreas originais deve ser adotado previamente à simulação dinâmica do novo ponto de operação em função da compatibilidade com a base de dados do programa ANATEM [49].
Em resumo, o aplicativo PRÉ-FLUPOT, desenvolvido em FORTRAN, lê diversas informações a partir de arquivos da base de dados do SIN, gerando, de forma totalmente automática, a base de dados para a execução do FPO no programa FLUPOT. Vale destacar que a utilização do PRÉ-FLUPOT viabiliza a utilização do FPO para o SIN.
Figura 16 ─ Dados de Entrada e Saída do Aplicativo PRÉ-FLUPOT
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 da região exportadora 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, demandará a criação de uma base de dados de entrada específica para a utilização da função de maximização de intercâmbios no FPO. Note que a tarefa de preparação desses dados foi bastante simplificada pela utilização do aplicativo PRÉ-FLUPOT, já detalhado anteriormente. 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. Essas limitações se referem, por exemplo, a máxima exportação da região Norte que é efetuada pelo somatório dos fluxos para as regiões Nordeste e Sudeste.
Base Externa (Estado/ Região) Bloco 1 GLT e GBT Bloco 2 Modelo.FPO Bloco 3 Estatico.d Bloco 4 BNT1.DAT Bloco 5 CART.PWF Bloco 6 PRÉ-FLUPOT MODELO.FPO
Abre limites de Barras com tensões violadas (DVLB) na RB e RBF
DGEP conforme BNT1.DAT informado e por região e abrangência da rede
DGLM conforme BNT1.DAT informado (DRCC) DLCE conforme dados dos CE do BNT1.DAT
Bloco 7
Arquivos para Manipular Áreas
AREA_NOVA.D => a ser considerado no anarede com dupla função: Alterar áreas em função da região e nível de tensão e identificar usinas não
consideradas no BNT1.DAT e que devem ser consideradas como barra tipo ZERO. AREA_INIC => Se houver interesse em retornar barras para as áreas originais, utilizar este arquivo
De forma ilustrar todo o procedimento descrito até o momento, a Figura 17 mostra os insumos e produtos passíveis de serem obtidos com a utilização do programa FLUPOT:
Figura 17 ─ Insumos e Produtos do FLUPOT