Proposta de Medida Adicional

Como é possível observar, a medida implementada pelo SEP corta todos os quatro blocos de carga do ECE-RS (Tabela 4.7) independentemente do valor do fluxo da LT 525kV SST-ITA no momento do seu desligamento. Assim sendo, este trabalho traz uma proposta adicional, a fim de se otimizar a operação do sistema e cortar o menor montante de carga possível. Neste sentido, é proposta a criação de patamares de fluxo da LT 525kV SST-ITA para os quais determinados valores de carga serão cortados, conforme a Tabela 5.14.

Tabela 5.14 – Blocos de Carga Cortados pela Medida Adicional

Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW) Blocos de Carga cortados

1601 a 1700 7º

1701 a 1800 1º

1801 a 1900 1º e 10º

1901 a 2000 1º, 7º e 10º

Para este estudo, foram ajustados quatro casos (A, B, C e D) a partir do caso base do mês de abril de 2012, de modo que o fluxo na LT 525kV SST-ITA ficasse dentro dos patamares citados na Tabela 5.14 em cada um dos casos, respectivamente. A Tabela 5.15 mostrar o fluxo na LT 525kV em cada um dos casos utilizados no estudo, bem como a barra que foi utilizada como referência para simulação naquele caso.

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Tabela 5.15 – Casos utilizados no estudo

Caso Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW) Barra utilizada na simulação

A 1662 SE Pato Branco 230kV

B 1753 SE Gralha Azul 230kV

C 1834 SE Joinville Norte 230kV

D 1910 SE Curitiba 230kV

Assim, para cada um dos quatro casos (A, B, C e D), foram simuladas diversas combinações de corte dos quatro blocos de carga supracitados, e foi montada uma tabela com o valor da oscilação da tensão em alguma barra do sistema Sul. Para o caso A, foi utilizada como referência a barra de 230kV da SE Pato Branco, para o caso B, a barra de 230kV da SE Gralha Azul, para o caso C, a barra de 230kV de Joinville Norte, e para o caso D, a barra de 230kV de Curitiba. A Tabela 5.16 mostra os valores dessas oscilações de tensão em cada um dos casos simulados para cada corte de carga.

Tabela 5.16 – Tabela montada para estudo

Caso

Blocos de carga cortados

Ø 1º 5º 7º 10º 1º 7º 1º 10º 1º 7º 10º 5º 7º 10º 1º 5º 7º 10º A 2,04% 1,39% 1,28% 1,73% - - - - B 2,31% 1,72% 1,62% 1,97% - - - - C 8,14% - - - - 3,21% 1,62% 1,47% 1,50% 1,34% D 19,86% - - - - 3,75% 1,98% 1,69% 1,39% 0,93%

Com essa tabela montada, foram analisados quais cortes de cargas eram suficientes para que não se violasse os critérios de estudos em cada caso.

Os valores que se encontram em branco na Tabela 5.16 não foram simulados por não haver necessidade, seja porque já havia sido encontrado um caso em que a condição estivesse satisfeita, seja porque era notório que aquela simulação não resultaria em uma condição desejada.

62 É válido ressaltar que, nos horários de carga pesada, média e leve, esses blocos de carga têm, no caso base do mês de abril de 2012, os seguintes valores em MW, conforme a Tabela 5.17.

Tabela 5.17 – Valor em MW em Carga Média dos Blocos de Carga

Bloco de Carga Valor em MW Pesada Média Leve

1º 182 150 88

5º 133 170 56

7º 104 74 45

10º 220 257 119

Porém, como os casos de simulação foram modificados antes de serem analisados, esses valores de carga são diferentes em cada caso, e serão explicitados para cada situação.

Para validar a Tabela 5.14, foram feitas simulações considerando o corte seletivo em função do fluxo na LT 525kV SST-ITA.

Para a primeira faixa de valores (1601 a 1700 MW) foi simulado o mesmo caso base da simulação de número 2, que possui como variáveis importantes do seu ponto de operação os valores da Tabela 5.18.

Tabela 5.18 – Ponto de operação da simulação 9

RSUL (MW) Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW)

Cargas por bloco (MW) 1º 5º 7º 10º Total

5970 1662 122 139 60 210 531

A Figura 5.16 mostra a tensão na SE Pato Branco 230 kV após um curto-circuito na barra de 525 kV da SE Itá e a saída da LT 525kV SST-ITA com a nova medida implementada (corte do 7º estágio) e sem a mesma.

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Figura 5.16 – Tensão em Pato Branco 230 kV

Como a oscilação, após 10 segundo da perturbação, antes da nova medida era de apena 2,04% (somente 0,04% acima do permitido), o corte de carga do 7º estágio (60 MW) foi suficiente para diminuir essa oscilação para 1,73%, o que está dentro dos critérios permitidos.

Se comparado com o corte de carga dos 4 estágios conforme o SEP propõe (aproximadamente 531 MW), esta nova medida evita o corte de cerca de 471 MW (89% do SEP) de carga, o que contribui para a melhoria dos índices de confiabilidade a do sistema.

Para a próxima faixa de valores (1701 a 1800 MW) foi simulado um caso originário do patamar de carga média do mês de abril de 2012, em que foi aumentada em 200 MW a geração de Itaipu 60 Hz, reduzido em 2600 MW a geração das usinas da região Sul e aumentado em 200 MW a carga da região Sul. Estas alterações estão mostradas na Tabela 5.19, e este novo ponto de operação tem como valores importantes a Tabela 5.20.

Tabela 5.19 – Ajuste do caso da simulação 10

Casos Geração de Itaipu 60 Hz (MW) Geração das usinas da Região Sul (MW) Carga da Região Sul (MW)

Caso original (carga média) 5800 10392 13544

Caso ajustado 6000 7830 13759 0,874 0,907 0,94 0,973 1,006 0, 3, 6, 9, 12, 15, Tempo (s) Com medida Sem medida

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Tabela 5.20 – Ponto de operação da simulação 10

RSUL (MW) Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW)

Cargas por bloco (MW) 1º 5º 7º 10º Total

6111 1753 152 173 76 262 663

A Figura 5.17 mostra a tensão na SE Gralha Azul 230 kV com a nova medida (corte do 1º estágio) e sem a mesma, após a saída da LT 525kV SST-ITA.

Figura 5.17 – Tensão em Gralha Azul 230 kV

Pode-se notar que a oscilação, antes do corte de carga proposto, era de 2,31%, e passou a ser, com o corte, de 1,72%. Assim, o corte de carga apenas do 1º estágio (cerca de 152 MW) foi suficiente para que a oscilação ficasse dentro dos critérios permitidos.

O corte somente do 1° estágio economizou a retirada de aproximadamente 511 MW (77% do SEP) de carga da região Sul.

Para o próximo patamar de valores (1801 a 1900 MW) foi feita uma simulação com o mesmo caso base da simulação número 3, que tem como valores importantes do seu ponto de operação repetidos na Tabela 5.21. 0,86 0,904 0,949 0,994 1,039 0, 3, 6, 9, 12, 15, Tempo (s) Com medida Sem medida

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Tabela 5.21 – Ponto de operação da simulação 11

RSUL (MW) Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW)

Cargas por bloco (MW) 1º 5º 7º 10º Total

5733 1834 118 75 60 158 411

A Figura 5.18 mostra a tensão na SE Joinville Norte 230 kV após o corte de carga proposto (corte dos 1º e 10º estágios) e sem o mesmo, com o desligamento da LT 525kV SST-ITA.

Figura 5.18 – Tensão em Joinville Norte 230 kV

Antes do corte de carga proposto, essa tensão tinha uma oscilação de 8,14%. Após o corte de aproximadamente 276 MW, passou a ter uma oscilação de 1,62%, o que está dentro dos parâmetros permitidos.

O fato de não cortar o 5° e o 7º estágios de carga nesta nova medida poupou a retirada de aproximadamente 135 MW (33% do SEP) de carga.

Para o próximo patamar (1901 a 2000 MW) será utilizado um caso base proveniente do patamar de carga média do mês de abril de 2012, em que foi aumentada a geração de Itaipu 60 Hz em 200 MW, reduzido em 3600 MW a geração da região Sul, e reduzido em 580 MW a carga da região Sul. Estas alterações estão mostradas na Tabela 5.22, e este novo ponto de operação apresenta como valores importantes a Tabela 5.23.

0,757 0,816 0,874 0,933 0,992 0, 3, 6, 9, 12, 15, Tempo (s) Com medida Sem medida

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Tabela 5.22 – Ajuste do caso da simulação 12

Casos Geração de Itaipu 60 Hz (MW) Geração das usinas da Região Sul (MW) Carga da Região Sul (MW)

Caso original (carga média) 5800 10392 13544

Caso ajustado 6000 6755 12968

Tabela 5.23 – Ponto de operação da simulação 12

RSUL (MW) Fluxo na LT 525kV SST-ITA (MW)

Cargas por bloco (MW) 1º 5º 7º 10º Total

6272 1910 143 163 71 246 623

A Figura 5.19 mostra a tensão na SE Curitiba 230 kV logo após a saída da LT 525kV SST- ITA sem o corte de carga e com o corte proposto (1º, 7º e 10º estágios).

Figura 5.19 – Tensão em Curitiba 230 kV 0,766 0,837 0,908 0,979 1,05 0, 3, 6, 9, 12, 15, Tempo (s) Com medida Sem medida

67 Antes do corte, para este ponto de operação, esta tensão tinha uma oscilação de 19,86%. Quando aplicado o corte, de aproximadamente 460 MW, o sistema ficou com uma oscilação de 1,69%, o que é permitido.

A preservação do 5º bloco de carga poupou o corte de aproximadamente 163 MW (26% do SEP) de carga da região Sul.