As quatro metodologias desenvolvidas para ajuste coordenado de reguladores e estabilizadores foram aplicadas sobre três sistemas de potência utilizados para teste. Esses sistemas são os seguintes: a) Sistema New England; b) Sistema Brasileiro Sudeste Simplificado (constituído por 188 Barras); c) Sistema Brasileiro Sul / Sudeste (constituído por 730 Barras). Nas seguintes subseções são descritas cada um desses sistemas de potência.
6.3.1 SISTEMA 1: New England
O primeiro SEP utilizado para teste corresponde a uma configuração do sistema New England (Figura 6.1), cujos dados provém de (FERRAZ, 2002). O sistema tem dez geradores e trinta e nove barras. A máquina N° 39 foi modelada como uma máquina de geração equivalente para representar um outro sistema ligado ao sistema New England. Esse modelo de máquina funciona como uma barra infinita durante a simulação temporal na plataforma computacional utilizada. Não foi projetado nenhum regulador nem estabilizador para esse gerador.
Foi utilizado um modelo de segunda ordem para representar a máquina N° 30 e um modelo de terceira ordem para representar as máquinas restantes do sistema. Todos os modelos de geradores mencionados são equivalentes àqueles descritos em (PACDYN, 1997).
No Apêndice B são fornecidos os parâmetros dinâmicos para representar cada máquina síncrona pertencente ao SISTEMA 1. Também são fornecidos os valores fixados para os parâmetros do bloco de realimentação de cada RAT considerado em cada uma das máquinas, bem como os parametros associados ao tipo de Regulador de Velocidade utilizado.
Os dados do sistema base correspondentes às linhas de transmissão são fornecidos no formato ANAREDE (ANAREDE, 1999) no Apêndice B. Na Tabela 6.3 são fornecidos os pontos de operação para ajuste coordenado dos estabilizadores.
Figura 6.1: Sistema New England.
Tabela 6.3: Condições de Operação consideradas para o SISTEMA 1.
Cenário Descrição
Base Condição de Operação Base
2 10% de Aumento no Carregamento total 3 5% de Diminuição no Carregamento total 4 LT 9–39 fora de serviço
5 LT 16–17 e LT 4-14 fora de serviço 6 LT 3–18 e LT 25-26 fora de serviço 7 LT 6-11 fora de serviço
8 1200 MW de Aumento no Carregamento total 9 LT 21-22 fora de serviço 10 LT 16-17, LT 4-14 e LT 25-26 fora de serviço # 30 # 37 # 38 # 36 # 35 # 34 # 33 # 32 # 31 # 39 9 7 6 8 5 4 1 2 3 18 25 17 27 26 28 29 24 23 22 21 16 15 14 12 11 10 13 19 20
Neste sistema, em cada gerador, foi considerado um RAT de primeira ordem com realimentação, cujo modelo está representado na Figura 2.4. Assim também, foi adicionado a cada máquina de geração um Regulador de Velocidade como aquele descrito na Figura 5.15.
6.3.2 SISTEMA 2: Sistema Brasileiro Sul / Sudeste Simplificado
O segundo SEP utilizado como teste corresponde ao Sistema Sul/Sudeste Brasileiro simplificado formado por 188 Barras e 25 geradores. Este sistema se denomina simplificado porque a maioria das máquinas de geração são representadas através de uma impedância constante (Z constante) Mesmo assim, somente os parâmetros dos controladores de determinadas máquinas de geração foram ajustadas usando o algoritmo de ajuste coordenado proposto.
As máquinas consideradas para ajuste coordenado foram aquelas que possuem uma geração acima de 250 MVA no sistema de potência considerado. Isso corresponde a 11 geradores cujos controladores serão ajustados.
Todas as máquinas de geração, com modelo dinâmico associado, são equivalentes ao modelo 4 de gerador representado no PACDYN (PACDYN, 1999) para representar uma máquina de geração que tem componentes que respondem aos eventos subtransitórios. Na Tabela 6.4 são apresentadas às condições de operação consideradas no ajuste coordenado de estabilizadores.
Tabela 6.4: Condições de Operação consideradas para o SISTEMA 2.
Cenário Descrição
Base Condição de Operação Base
2 5 linhas de 345 kV fora de serviço 3 5000 MW de Aumento no Carregamento Total 4 10% de Diminuição no Carregamento Total 5 10% de Aumento no Carregamento Total 6 5 linhas de 500kV fora de serviço
Neste sistema, o modelo de RAT utilizado corresponde ao modelo com realimentação descrito na Figura 2.4, e o modelo do Regulador de Velocidade é aquele descrito na Figura 5.15.
No Apêndice C são fornecidos todos os parâmetros dinâmicos para representar cada máquina síncrona pertencente ao SISTEMA 2. Também são fornecidos os valores fixados para os parâmetros do bloco de realimentação de cada RAT considerado em cada uma das máquinas, bem como os parametros associados ao tipo de Regulador de Velocidade utilizado.
6.3.3 SISTEMA 3: Sistema Brasileiro Sul / Sudeste
O SISTEMA 3, utilizado para teste, é uma configuração do sistema interligado brasileiro com 50 geradores representados. Cada um desses geradores é representado através de um modelo equivalente ao tipo 4 do PACDYN (PACDYN, 1999). Porém, outros 49 geradores pequenos foram modelados como impedância Z constante.
Assim, como em (FERRAZ, 2002), no presente trabalho também são projetados ESP naqueles geradores que fornecem potência maior ou igual a 250 MVA, e dentre essas máquinas de geração são consideradas aquelas cujos modos eletromecânicos são inferiores a 10% de amortecimento. Portanto, serão considerados 20 geradores neste sistema.
O número de geradores selecionados para ajuste dos seus correspondentes geradores depende também do número de condições de operação considerados. Assim, para maior número de cenários de operação considerados mais geradores seriam selecionados no ajuste coordenado. Na Tabela 6.5 são apresentados os cenários de operação considerados para o SISTEMA 3 para o ajuste coordenado dos estabilizadores associados a cada uma daquelas máquinas selecioandas.
No SISTEMA 3, também foi utilizado para cada gerador o RAT com malha realimentação, conforme descrito na Figura 2.2. Porém, para todos os geradores foi utilizado um Regulador de Velocidade de Referência (Figura 5.16).
Tabela 6.5: Condições de Operação consideradas para o SISTEMA 3.
Cenário Descrição
Base Condição de Operação Base
2 10% de Aumento no Carregamento Total 3 10% de Diminuição no Carregamento Total 4 5 Linhas de Transmissão de 500 kV fora de serviço 5 5 Linhas de Transmissão de 230 kV fora de serviço 6 5 Linhas de Transmissão de 440 kV fora de serviço
No Apêndice D são apresentados os parâmetros dinâmicos para os modelos matemáticos das maquinas de geração correspondente, bem como os parâmetros do bloco de realimentação do RAT utilizado em cada máquina.