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Estudos de desempenho de complexos de

transmissão CA-CC sob condições transitórias,

dinâmicas e permanentes utilizando o RTDS

T. V. da Silva*, P. H. O. Adami**, P. M. da Silveira** e J. C. de Oliveira*

*Faculdade de Engenharia Elétrica, UFU – Universidade Federal de Uberlândia, Campus Santa Mônica – Uberlândia/MG **Instituto de Sistemas Elétricos e Energia – UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá, Campus Sede Itajubá – Itajubá/MG

Resumo  A tecnologia da transmissão de energia elétrica

em corrente continua oferece desafios importantes para pesquisas e estudos de desempenho. Para auxiliar estudos relacionados com a operação destes arranjos através de modelos experimentais e/ou computacionais reconhece-se, na atualidade, um conjunto de ferramentas destinadas aos propósitos da avaliação das condições de funcionamento destes complexos diante de condições transitórias, dinâmicas e mesmo de regime permanente. Uma análise de desempenho do simulador RTDS e a correlação dos resultados com programas comerciais atualmente em uso se apresenta como cerne deste artigo, o qual destina-se a sintetizar as principais ferramentas em uso e, alicerçados nestas, a promoção de estudos do comportamento de um sistema CA-CC clássico sob condições de regime permanente e dinâmico, com destaque a geração de harmônicos e operação dinâmica diante da ocorrência de faltas.

Palavras-chaves  Transmissão em CC, plataformas

computacionais, simulação, RTDS.

I.INTRODUÇÃO

A constante busca por soluções para a produção de energia elétrica no Brasil, especialmente no que tange a geração hidráulica, está se concretizando em locais especialmente distantes dos grandes centros de consumo. Alguns destes empreendimentos, como no caso do complexo do Rio Madeira, com Jirau e Santo Antônio [1] localizados no estado de Rondônia, assim como o de Belo Monte[2] no estado do Pará, se encontram distantes fisicamente em mais de 2000km dos estados de maior concentração populacional e industrial onde se encontram as maiores demandas nacionais de energia elétrica.

Como as distâncias envolvidas, por si só, configuram grandes desafios para transmissão de energia, a solução tradicional empregada em CA, muitas vezes, apresenta-se com quesitos técnicos bastante especiais para a realização desta tarefa. Neste particular, a alternativa em transmissão de energia elétrica em corrente contínua (HVDC ou simplesmente sistemas CC) surge como uma possibilidade que pode

representar fortes atrativos técnicos, econômicos e ambiental [3].

Não obstante o domínio da tecnologia em pauta se apresente consolidada há mais de 50 anos, as particularidades associadas à cada aplicação exigem, ainda na fase da concepção do projeto, que estudos de desempenho sejam realizados para uma melhor caracterização da factibilidade operacional dos complexos de transmissão. Tais avaliações compreendem estudos associados com os distintos regimes que os arranjos estarão sujeitos, a exemplo das condições transitórias, dinâmicas e de regime permanente.

Os estudos em HVDC, à luz da difusão e maior aplicabilidade desta técnica, estão se intensificando e as soluções computacionais empregadas por softwares de análise no domínio do tempo e em tempo real, os quais visam simulações das condições operativas que venham a representar com maior realismo o funcionamento destas instalações. Portanto estudos de atuação dos esquemas de proteção, dos sistemas de controle diante de situações de regime permanente e dinâmico, das distorções harmônicas CA e CC, da compensação reativa dinâmica, entre outros aspectos técnicos, podem ser realizados e as condições operativas passiveis de ocorrência em campo podem ser previstas através das plataformas computacionais, ainda em etapas anteriores ao projeto, construção e operação destes arranjos. Isto conduz, por consequência, a identificação de eventuais situações incompatíveis com o funcionamento e aos impactos dos complexos de transmissão ora referidos junto aos respectivos sistemas CA onde se encontram inseridos. Como resultado, os desempenhos advindos dos estudos permitem, ainda na fase de planejamento, ao estabelecimento de medidas mitigadoras para os fenômenos considerados impróprios à operação do sistema CA-CC. Isto reforça, sobremaneira, a importância dos mencionados recursos de análise.

Somado aos recursos computacionais existentes e que serão oportunamente detalhados, reconhece-se, na atualidade, que as modelagens das interligações em corrente contínua, podem, também, encontrar resposta num simulador em tempo real denominado RTDS (Real Time Digital Simulator) [4]. Este recurso permite a obtenção de respostas, como dito, em tempo real, para quaisquer variações de parâmetros do sistema, a exemplo de: súbitas variações das potências atreladas com as entradas e saídas de carga, eventos de falta do lado CA e do lado CC, perdas da referência de terra ou de um dos polos da linha, falhas de comutação nas estações conversoras, falhas em

Este trabalho foi parcialmente financiado pelo MCTI/CNPq/CT-ENERG Nº 33/2013 - Tecnologia em Smart Grids - Estudo e Desenvolvimento de Metodologias e Tecnologias para Supervisão e Operação de Redes Elétricas Inteligentes.

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transformadores conversores, dentre outros. Tais estudos se fazem passiveis de realização através de uma plataforma amigável implementada, baseada no software RSCAD, o qual é responsável pela interface gráfica do usuário com o

hardware de processamento dedicado da RTDS.

À luz destes fatos, o presente artigo visa ressaltar os recursos disponibilizados no mercado nacional e internacional e, através da utilização do RTDS, proceder a implementação do circuito de potência e do sistema de controle do arranjo Benchmark HVDC desenvolvido pelo CIGRÉ em 1985 [5-6]. Este se constitui em um circuito de potência monopolar, 500kV e 1000MW. Vale destacar que, uma vez realizados estudos operacionais para um sistema CC típico através desta estratégia de estudos, estes são, para fins comparativos, confrontados com correspondentes desempenhos fornecidos pelos softwares comerciais clássicos.

Neste contexto, o trabalho se reveste, além da apresentação de uma síntese dos recursos praticados nos dias atuais, de um exemplo de aplicação que ilustra a potencialidade do RTDS quanto a obtenção de grandezas representativas da operação de complexos CC, a exemplo de: formas de ondas para as tensões e correntes, comportamento dinâmico do conjunto CA-CC, distorções harmônicas, situações operacionais diante da manifestação de faltas evidenciando, assim, o funcionamento do sistema sob condições normais e anômalas de operação.

II.FERRAMENTAS PARA ANÁLISE DE DESEMPENHO DE

SISTEMAS DE POTÊNCIA CC-CA

Uma vez que a descrição de um sistema elétrico, particularmente quando situações de regime transitório e dinâmico se apresentam como foco dos desenvolvimentos, a modelagem correspondente do complexo CC-CA deve ser feita através de equações diferenciais. Estas resultam num expressivo número de equações, as quais, para suas soluções, exigem métodos específicos, como destacado em [7]. Fundamentando-se pois nestas premissas, uma grande gama de produtos se encontram atualmente disponibilizados no mercado nacional e internacional para contemplar a matéria.

Dentro do contexto das ferramentas mais difundidas, ressaltam-se aquelas alicerçadas nos trabalhos desenvolvidos nos meados da década de 60, pelo Dr. H. W. Dommel [8]. Estes esforços encontram-se materializados num primeiro software difundido no mundo, o qual ficou conhecido mundialmente como EMTP (EletroMagnetic Transient Program) [9]. Basicamente, o simulador EMTP descreve os componentes de rede através de seus respectivos circuitos e equações diferenciais e, uma vez obtida a descrição do complexo, este é resolvido através de uma metodologia que se apresenta constituída por três etapas:

 Utilização de uma combinação de uma fonte de corrente em paralelo com uma resistência equivalente;

 Obtenção, para cada passo de integração, de uma matriz de condutância para o sistema em estudo;

 Resolução das matrizes de condutância através das fontes de tensão e corrente presente no circuito, conduzindo, por fim, as tensões e correntes instantâneas para todos os barramentos, linhas e outros componentes. A evolução do EMTP para uma plataforma gráfica somente ocorreu em meados da década de 80, originando, assim o

denominado aplicativo ATP (Alternative Transient Program). Mesmo contando com esta ferramenta de análise, o EMTP continuou influenciando os horizontes de desenvolvimentos, os quais culminaram em diversos softwares comercialmente disponíveis ou gratuitamente oferecidos. Dentre a diversidade de produtos encontrados cita-se: o PSPICE/Orcad (Cadence PCB Solutions), o PSCAD (Manitoba HVDC Research Centre), o SABER (Synopsys Inc.), o MultiSIM (National Instruments), o PSIM (PowerSim Tech), todas empregando técnicas de modelagem no domínio do tempo. Somado a estas, há ainda se ressaltar aquelas fundamentadas nos estudos em tempo real, a exemplo do OPAL-RT Technologies e o RTDS Technologies.

Tendo em vista que os aplicativos computacionais acima destacados se apresentam com ampla difusão no mercado, as discussões subsequentes encontram-se centradas em oferecer maiores esclarecimentos sobre o simulador RTDS. Este representa o resultado de pesquisas realizadas pela Manitoba HVDC Research Centre, nos meados da década de 80, cujo proposito inicial era de se obter uma plataforma de tempo real para realização de estudo associados a fenômenos de transitórios eletromagnéticos. Essencialmente o RTDS foi desenvolvido para que fosse factível a implementação do um sistema CC completo (estações conversoras, controle, proteção, filtros) em um conjunto hardware-software confiável para a representação dos fenômenos eletromagnéticos associados a operação do elo de corrente contínua Nelson River (Alstom), e que pudesse, em tempo real, simular as diversas condições operativas deste sistema.

Para o atendimento a tais premissas, o RTDS (Real-Time Digital Simulator) foi desenvolvido em uma plataforma DSP (Digital Signal Processor) e RICS (Reduced Instruction Set Computer), a qual utiliza técnicas avançadas de processamento paralelo com um intuito de atender aos quesitos de velocidade de resposta transitória, mantendo assim a continuidade da operação em tempo real. Portanto, uma grande parte da funcionalidade do RTDS se deve aos cartões de processamento. Naturalmente, com a evolução da tecnologia empregada em processadores, os cartões de processamento do RTDS foram evoluindo, desde os cartões RPC, ao 3PC, ao GPC e o agora o PB5.

Com relação ao software, o RTDS possui uma plataforma amigável intitulada RSCAD, a qual, em sua biblioteca, possui recursos pré-modelados de máquinas elétricas, de equipamentos de controle e proteção, de elementos de circuitos, de linhas de transmissão, cabos, dentre outras. A Fig. 1 ilustra os módulos de um RTDS.

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III.OSISTEMA CC–“CIGRÉHVDCBENCHMARK”

O sistema CIGRÉ HVDC Benchmark mostrado na Fig. 2, e seus respectivos dados, constantes na Tabela I, foi proposto em [5]. O sistema constitui-se em um arranjo monopolar, de 500kV e 1000MW, 12 pulsos, em que ambas estações conversoras (retificador e inversor) se encontram conectadas a sistemas CA relativamente frágeis, caracterizados por uma razão entre a potência transmitida pelo elo e o nível de curto circuito da rede menor do que 2,5. Esta propriedade, para fins do sistema de controle, cria graus de dificuldades maiores no que tange ao fenômeno da falha de comutação e outros atrelados com condições dinâmicas de operação. As particularidades de cada unidade componente do complexo em estudo encontram-se detalhadas na sequência.

A. Circuito CA

Ambos os lados CA do sistema CC, portanto, a estação retificadora e a inversora, encontram-se supridas por redes em CA meramente representadas pelos seus respectivos equivalentes de Thévénin, os quais se apresentam constituídos por impedâncias destinadas a representação dos módulos e ângulos destes componentes. Nestas encontram-se também inseridos: os filtros passa alta e passa baixa, bancos de capacitores e os transformadores conversores.

B. Circuito CC

O sistema CC é composto por reatores de alisamentos, e por um equivalente T da linha de transmissão que interconecta as duas estações de conversão.

C. Conversor

O sistema de conversão CA-CC e CC-CA apresenta-se constituído por um arranjo de 12 pulsos, compostos por válvulas tiristorizada, limitadores indutivos (di/dt) e amortecedores RC em paralelo (dv/dt).

D. Sistema de Controle

O sistema controle tem por filosofia operativa a manutenção da potência de 1000MW a ser transferida da estação do retificador para a inversora. Em consonância com a filosofia clássica, estes se baseiam em uma estratégia de controle em malha fechada e destinado a produção dos ângulos de disparo das unidades de retificação e inversão [10].

TABELA I-DADOS DO SISTEMA HVDCBENCHMARK DO CIGRÉ

Parâmetros Retificador Inversor

Tensão base AC 345 kV 230 kV

Potência base 100 MVA 100 MVA

Tap de Transferência (AT) 1,01 p.u. 0,989 p.u.

Tensão da fonte 1,088∠22,18º 0,935∠-23,14º

Tensão nominal DC 500 kV 500 kV

Corrente nominal DC 2 kA 2 kA

Impedância do transformador 0,18 p.u. 0,18 p.u.

Impedância da fonte R=3,737 Ω L=0 H R=0,7406 Ω L=0,0365 H Frequência do sistema 50 Hz 50 Hz Ângulo mínimo α=15º γ=15º

IV.ESTUDOS DE CASOS

Por princípio, os estudos aqui apresentados destinam-se a elucidar situações operativas típicas e estabelecer termos comparativos entre os resultados de desempenho advindos das plataformas PSCAD/EMTDC, PSB/SIMULINK, PSCAD-SIMULINK com os correspondentes resultados fornecidos pela simulação feita na plataforma de simulação em tempo real do RTDS.

Para tanto, foram realizados os seguintes estudos:

 Caso 1 – estudo operativo sob condições de regime permanente destinado a verificação de formas de onda típicas e espectros de frequências;

 Caso 2 – avaliação da resposta do complexo CC diante da ocorrência de faltas manifestadas no sistema CA da inversora.

Tendo em vista que a apresentação dos desempenhos obtidos pelos métodos supra citados implicaria num número muito grande de formas de ondas, etc., são indicados, na sequência, apenas aqueles derivados do RSCAD-RTDS, os quais serão posteriormente correlacionados com os respectivos desempenhos extraídos do PSCAD/EMTDC, SIMULINK e o PSCAD-SIMULINK, com os correspondentes resultados fornecidos pela simulação feita na plataforma de simulação em tempo real do RTDS. Vale destacar que os desempenhos associados com os softwares supra referidos encontram-se constantes na referência [10], portanto, quando do estabelecimentos dos termos comparativos, estes serão meramente extraídos desta.

Fig. 2 – Diagrama Unifilar do Sistema HVDC Benchmark do CIGRÉ. CA 0,051 H 3,737 2160,633 3,342 µF 0,1364H 29,75 74,28 µF 6,685 µF 261,87 0,0136H 6,685 µF 83,32 Filtro Passa Baixa

Filtro Passa Alta

345kV:422,8kV 1196MW 422,8kV:230kV 1196MW Inversor de 12 Pulsos Retificador de 12 pulsos 0,5968 H 2,5 2,5 0,5968 H 26 µF CA 0,7406 7,522 µF 0,0606H 13,23 167,2 µF 15,04 µF 116,38 0,0061 H 37,03

Filtro Passa Baixa

Filtro Passa Alta 0,0365 H 0,7406

24,81 0,0365 H

(4)

A. Caso 1 – Regime Permanente de operação

A Fig. 3 expressa os resultados de desempenho do complexo em estudo, com destaque as formas de onda das tensões CC na saída da estação retificadora, assim como seus respectivos espectros de frequências. (a) 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Tempo [s] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 p .u . Tensão CC Retificador (b) 1,000 Tempo [s] p .u .

Tensão CC Retificador - Visão Ampliada

0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,005 1,010 1,015 (c) 0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5 6 Ordem Harmônica DHT = 5,90% Espectro da Tensão CC Retificador

Fig. 3 – Formas de onda e espectros de barra para o regime permanente do lado CC da estação retificadora (a) forma de onda da tensão (b) zoom da forma de onda (c) espectro de frequências – Resultados do RSCAD-RTDS

A Comparação dos valores presentes na Fig.3 com resultados derivados dos demais aplicativos, conforme expresso em [10], é dada na Tabela II. Esta apresenta grandezas associadas com a tensão CC e também sua respectiva corrente.

TABELA II-VALOR MÉDIO DA TENSÃO CC NO RETIFICADOR (PU) E

VALORES DAS DISTORÇÕES HARMÔNICAS TOTAIS

Parâmetro RSCAD PSCAD SIMULINK

PSCAD-SIMULINK Valor

Médio-Tensão CC Ret 1,01pu 0,99pu 1,00pu 0,98pu

DHT Vd-

Retificador 5,90% 5,96% 6,10% 6,03%

DHT

Id-Retificador 0,58% 0,58% 0,61% 0,68%

A Fig. 4 expressa os resultados de desempenho do complexo em estudo, com destaque as formas de onda das tensões CC na entrada da estação inversora, assim como seus respectivos espectros de frequências. (a) 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Tempo [s] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 p .u . Tensão CC Inversor (b) 1,000 Tempo [s] p .u .

Tensão CC Inversor - Visão Ampliada

0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,005 1,010 1,015 (c) 0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5 6 Ordem Harmônica DHT = 5,80%

Espectro da Tensão CC Inversor

Fig. 4 - Formas de onda e espectros de barra para o regime permanente do lado CC da estação retificadora (a) forma de onda da tensão (b) zoom da forma de onda (c) espectro de frequências – Resultados do RSCAD-RTDS

Novamente, os valores presentes na Fig.4 são comparados com aqueles fornecidos em [10], fato este que produz os resultados ressaltados na Tabela III.

TABELA III-VALOR MÉDIO DA TENSÕES CC NO RETIFICADOR (PU) E

VALORES DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL

Parâmetro RSCAD PSCAD SIMULINK SIMULINK PSCAD-Valor

Médio-Tensão CC Inv 0,97pu 0,97pu 0,98pu 0,96pu

DHT Vd-

Inversor 5,80% 6,15% 6,21% 6,19%

DHT

Id-Inversor 0,57% 0,60% 0,68% 0,65%

Ainda com relação ao regime permanente, a Fig. 5 expressa os resultados atrelados com a corrente do lado CA da retificadora e, tal como anteriormente, a Tabela IV ilustra a comparação com os valores obtidos em [10].

(a) Tempo [s] Corrente CA Retificador C o rr e n te [ kA ] 1,00 1,02 1,04 1,06 1,08 -4 -2 0 2 4

(5)

(b) 0 10 20 30 40 50 0,00 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 Ordem Harmônica

Espectro da Corrente CA Retificador DHT = 4,51%

Fig. 5 - Forma de onda e espectro de frequência para a corrente do lado CA da estação retificadora (a) forma de onda da corrente (b) espectro de

frequências – Resultados do RSCAD-RTDS TABELA IV-VALORES DAS DISTORÇÕES HARMÔNICAS TOTAIS

Parâmetro RSCAD PSCAD SIMULINK

PSCAD-SIMULINK Corrente

CA-Retificador 4,51% 4,54% 4,40% 4,71%

A Fig. 6, por sua vez, expressa as correntes do lado CA da estação inversora. Mais uma vez estudos comparativos similares aos já feitos são realizados, fato este que conduz aos resultados da Tabela V. (a) 1,00 1,02 1,04 1,06 1,08 Tempo [s] -5 0 5 Corrente CA Inversor C o rre n te [ kA ] (b) 0 10 20 30 40 50 0,00 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 Ordem Harmônica

Espectro da Corrente CA Inversor

DHT = 4,42%

Fig. 6 - Forma de onda e espectro de frequência para a corrente do lado CA da estação inversora (a) forma de onda da corrente (b) espectro de

frequências – Resultados do RSCAD-RTDS TABELA V- VALORES DAS DISTORÇÕES HARMÔNICAS TOTAIS

Parâmetro RSCAD PSCAD SIMULINK

PSCAD-SIMULINK Corrente

CA-Inversor. 4,42% 4,15% 4,54% 4,38%

No tange aos ângulos de dispara (α) e de extinção (γ) das estações retificadora e inversora, os valores advindos da simulação do RTDS estão presentes na Tabela VI, assim como os valores dos mesmos parâmetros presentes em [10].

TABELA VI-PARÂMETROS DO SISTEMA DE CONTROLE

Parâmetro RSCAD PSCAD SIMULINK

PSCAD-SIMULINK

α do Retificador 14,62º 16,92º 14,44º 17,28º

γ do Inversor 15,04º 15,10º 14,93º 15,72º

B. Caso 2 – Regime dinâmico de operação

Prosseguindo com os estudos comparativos de desempenho do complexo CC procede-se, nesta seção, ao processo avaliativo do comportamento do sistema diante da ocorrência de suas situações típicas: a primeira através de uma falta trifásica e, a segunda, pela manifestação de uma falta fase-terra provocada na fase A do sistema. Ambos distúrbios são aplicados do lado CA da estação inversora. Com relação a características das faltas, estão são aplicadas no instante indicado e, decorridos 0,15s as mesmas são extintas. A resistência de falta foi adotada como 0,1Ω.

A Fig. 7 ilustra a tensão no barramento CC e as correntes dos lados CC e CA da inversora quando da incidência da falta trifásica. A Tabela VII ilustra os valores de pico das correntes CC e CA na estação inversora durante a falta trifásica advindas de [10] e da simulação no RSCAD-RTDS. (a) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Tempo [s] -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 p .u . Tensão CC Inversor (b) Corrente CC Inversor 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Tempo [s] p .u . (c) Tempo [s] C o rr e n te [ kA ] Corrente CA Inversor 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 -12 -9 -6 -3 0 3 6

Fig. 7 – Valores eficazes (pu) da tensão CC e correntes durante a falta trifásica. (a) Tensão CC em pu (b) Corrente CC em pu e (c) Corrente CA na

inversora.

TABELA VII-VALORES DAS CORRENTES CC(PU) E CA(KA) E DURANTE A

FALTA MONOFÁSICA NA ESTAÇÃO INVERSORA – VALORES DE PICO

Simulador Valor de pico da

Corrente CC (pu) Corrente de pico CA Inversor (kA) RSCAD 2,6 11,2 PSCAD 2,6 4,6 SIMULINK 2,6 5,1 PSCAD-SIMULINK 2,8 8,9

(6)

Prosseguindo na direção dos estudos dinâmicos vinculados com a manifestação de um curto-circuito fase-terra, a Fig. 8 ilustra os valores da tensão CC e as correntes CA e CC registradas pelo simulador na estação inversora durante o distúrbio em pauta. Complementarmente, a Tabela VIII compara os valores de algumas das grandezas encontradas via simulação no RSCAD-RTDS com os valores presentes em [10]. (a) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Tempo [s] -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 p .u . Tensão DC Inversor (b) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Tempo [s] p .u . Corrente DC Inversor (c) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 -10 -5 0 5 10 15 Tempo [s] C o rr e n te [ kA ] Corrente CA Inversor

Fig. 8 - Valores eficazes (pu) de corrente e tensão durante a falta monofásica. (a) Tensão CC em pu (b) Corrente CC em pu e (c) Corrente CA na inversora. TABELA VIII–VALORES DAS CORRENTES CC(PU) E CA(KA) E DURANTE A

FALTA TRIFÁSICA NA ESTAÇÃO INVERSORA – VALORES DE PICO

Simulador Corrente de pico

CC Inversor (pu) Corrente de pico CA Inversor (kA) RSCAD 2,42 14,9 PSCAD 2.58 13,2 SIMULINK 2.4 14 PSCAD-SIMULINK 2.39 13 V.CONCLUSÕES

Em consonância com os propósitos estabelecidos para o presente artigo, quais sejam, a apresentação dos recursos computacionais aplicáveis aos estudos de desempenho de sistemas integrados CA-CC visando o conhecimento de suas condições operativas sob situações de regime transitório, dinâmico e de regime permanente, o trabalho buscou sintetizar as ferramentas mais difundidas no mundo para o cumprimento dos desafios ora postos.

As ferramentas abordadas são todas de cunho comercial, de custos relativamente altos, todavia, com potencialidade da modelagem dos arranjos de forma tal a se obter representações fidedignas das situações reais em campo. Não obstante tal ressalta, destaca-se que outros aplicativos, a exemplo do ATP e outros, também se mostram atrativos aos fins aqui estabelecidos, entretanto, estes recursos ainda requerem grandes esforços para se atingir as metas pretendidas.

Diante dos atrativos oferecidos pelo simulador RTDS, o qual se constitui numa tendência atual para estudos de desempenho, este foi focado de forma mais pontual e, através dos mesmos, avaliações especificas foram conduzidas afim de ilustrar sua potencialidade aos objetivos em questão. Visando uma correlação entre o desempenho deste com os softwares comerciais citados, foram realizadas comparações entre as performances obtidas diante da operação em regime permanente e também condições dinâmicas. Como visto, o nível de aderência encontrado ratificou que as ferramentas exploradas, embora suas particularidades, se apresentam adequados aos propósitos, como seria esperado, exceto pelos valores de pico atingidos pela corrente do lado CA da inversora. De fato, esta situação não está associada apenas ao desempenho do RTDS, porém, já se fazia presente entre os demais simuladores [10].

Por fim, fica o reconhecimento dos autores que o trabalho ora apresentado se constituiu com o propósito de explorar as ferramentas em uso, sem qualquer pretensão de explorar questões pontuais sobre a operação dos arranjos CA-CC. Todavia, é de entendimento que, diante das fortes perspectivas que se abrem para os horizontes brasileiros, é essencial que profissionais da área reconheçam os recursos atualmente em uso no Brasil e no mundo.

VI.REFERÊNCIAS

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[2] W. Breuer, M. Lemes, D. Retzmann. “Perspectives of HVDC and FACTS for System Interconnection and Grid Enhancement”. CIGRE Workshop, Alemanha 2000.

[3]C. Kim, V. K. Sood, G. Jang, S. Lim, S. Lee. “HVDC Transmission: Power Conversion Applications in Power System”. IEEE Press – John Wiley & Sons, 2009.

[4] Kuffel, R., et.al., “RTDS - A fully digital power system simulator operating in real-time”, Proc. of the ICDS 95, College Station, Texas, EUA, Abril 1995, pp. 19-24.

[5] M. Szechtman, T. Wess, and C. V. Thio, “First benchmark model for HVDC control studies,” Electra, no. 135, pp. 54–67, Abril 1991. [6] J. D. Ainsworth, “Proposed benchmark model for study of HVDC controls

by simulator or digital computer,” CIGRE SC-14 Colloq. HVDC With Weak AC Systems, Maidstone, U.K., Setembro 1985.

[7] R. L. Boylestad. “Circuitos Elétricos – Instrodução à Análise de Circuitos”. Editaora Prentice-Hall do Brasil LTDA, Rio de Janeiro, 1997.

[8] H. W. Dommel. “Digital Computer Solution of Electromagnetic Transistens in Single and Multiphase Networks”. IEE Trans. On Power Apparatus and Systems, Vol Pass 88, no 4, Abril 1969. Pp. 388-399. [9] A. Ametani, N. Iagaoka, Y. Baba, T, Ohno. “Power System Transients:

Theory and Applications”. CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, FL, 2013.

[10] M. O. Faruque, Y. Zhang, V. Dinavahi. “Detailed Modeling of CIGRÉ

HVDC Benchmark System Using PSCAD/EMTDC and

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