Artigo Fluxo de potência

CÁLCULO DE FLUXO DE POTÊNCIA Hugo Martins Silva 1 Marcelo Eustáquio Marques de Oliveira 2 Matheus Henrique Glória de Freitas Cardoso 3 Renata Freitas Rocha de Souza 4 1 Pontifíci a Universidade Católica de Minas Gerais, hugomartins84@gmai l.com 2 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, marcelomarques@i cloud.com 3 Pontifíci a Universidade Católica de Minas Gerais, matheus.gfcar [email protected] 4 Pontifíci a Universidade Católica de Minas Gerais, renatafrei tasrocha19@gmail .com Resumo Nesse trabalho foi desenvolvido um programa iterativo de simulação de fluxo de potência. O software utilizado no desenvolvimento foi o Matlab. O software utiliza dos métodos de Newton- Rapshon completo, Newton-Rapshon desacoplado e Newton-Ra pshon des acoplado rá pido. Introdução O cálculo de fluxo de potência em uma rede de energia elétrica consiste essencialmente na determinação do estado da rede em regime permanen te. O cálculo de fluxo de carga é geralmente realizado utilizando métodos computacionais a fim de resolver sistemas de equações e inequações algébricas que constituem o modelo estático da rede (MONTICELLI, 1983). Aplicações do Fluxo de Potência A análise dos fluxos de potência tem como principais objetivos a seguranç a, planejame nto e operação e a simulação do sistema elétrico. Tendo em vista fazer simulações para detectar futuros problemas de violações nos limites de operação e perda de estabilidade do sistema, análise do fluxo de potência atual e operações devido a saída de linhas de transmissão, geradores e transformadores. Formulação Básica Na formulação básica, cada barra da rede são associadas quatro variáveis, sendo duas sendo dados e duas como icógnitas. As quatro variáveis são magnitude da tensão nodal, ângulo da tensão nodal, geração líquida de potência ativa e injeção líquida de potência reativa. Dependendo das variáveis nodais que serão dados e quais serão icógnitas, definem-se três tipos de barras. Barra PQ, onde P e Q são dados e tensão e ângulo são calculados. Barra PV, onde P e V são dados e potência reativa e ângulo são calculados. E a última é a barra de referência, tendo V e ! como dados e são calculados as potências ativas e reativas. As equações básicas do fluxo de carga pela aplicação de leis de Kirchhoff são: Método de Newton Completo O método consiste em 6 etapas, pretendendo determinar o valor de x para o qual a função g(x) se anula. i. Fazer o v=0 e escolher uma solução inicial para x=x (v) =x (0) ; ii. Calcular o valor da função g(x) no ponto x=x v ; iii. Comparar o valor calculado g(x v ) com a tolerância especificada ": se |g(x v )|#", então x=x v será a solução procurada dentro da faixa de tolerância ±"; se |g(x v )|>", o algoritmo deverá prosseguir. iv. Linearizar a função g(x) em torno do ponto (x v :g(x v )) por intermédio da série de Taylor: sendo g’(x)=dg/dx. Este passo se resume de fato, ao cálculo da derivada de g’(x v ). v. Resolver o problema linearizado, ou seja, encontrar $x tal que: Isto significa que a nova estivativa de x passa a ser: sendo vi. Fazer v=v+1 e voltar para o passo ii. Método de Newton Desacoplado No método desacopla do, são considerad os as sensibilidades de dP/d! e dQ/dV serem mais intensas que as sensibilidades de dP/dV e dQ/d!. Esse modo possibilita uma resolução do subproblema P! e QV serem resolvidos alternadamente. Na resolução do subproblema, P!

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