Consideração dos efeitos de potência reativa na análise de perdas elétricas em sistemas de potência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ALMEIDA, Adriano Batista de
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3840
Resumo: Esta dissertação discute o problema de redução de perda de potência ativa em sistemas de potência através do redespacho de potência reativa em geradores. A circulação de potência reativa na rede causa perda ativa no sistema. Então uma redução na perda ativa pode ser alcançada com um adequado ajuste das fontes de potência reativa do sistema. O problema de redespacho de potência reativa em geradores deve levar em consideração a posição física destes geradores no sistema, já que a potência reativa tem característica local. Então dependendo da configuração do sistema, a minimização da perda ativa pode não ser alcançada através do redespacho de geradores. Isto também pode ocorrer pela escolha incorreta dos geradores para participarem do redespacho. Diante disso, é proposto um método simples baseado em análise de sensibilidade para a determinação dos geradores mais indicados a participar do repespacho de potência reativa, visando à redução de perda ativa no sistema ou em uma área de interesse. O emprego do vetor tangente também é apresentado para este propósito. O problema do redespacho de potência reativa nos geradores é resolvido através da incorporação de uma restrição em uma matriz Jacobiana modificada do Fluxo de Potência, cuja solução é obtida pelo método de Newton-Raphson. A restrição considerada é a perda ativa em uma área de interesse. Neste trabalho, a área de interesse é a área crítica, pois a segurança do sistema está fortemente ligada à perda de potência ativa nesta área. Uma vez que o problema de redução de perdas em sistemas de potência é, geralmente, abordado através de técnicas de otimização, uma comparação da solução do método de redespacho apresentado e a solução de um programa de Fluxo de Potência Ótimo também é realizada. Uma vantagem da metodologia apresentada, com relação ao Fluxo de Potência Ótimo é a facilidade de implementação em qualquer programa de fluxo de potência. vii Um programa computacional de Fluxo de Potência que considera a metodologia de identificação e redespacho de geradores foi desenvolvido em Matlab®. Os resultados são apresentados através de dois sistemas: um sistema teste e um sistema real brasileiro.
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Diante disso, é proposto um método simples baseado em análise de sensibilidade para a determinação dos geradores mais indicados a participar do repespacho de potência reativa, visando à redução de perda ativa no sistema ou em uma área de interesse. O emprego do vetor tangente também é apresentado para este propósito. O problema do redespacho de potência reativa nos geradores é resolvido através da incorporação de uma restrição em uma matriz Jacobiana modificada do Fluxo de Potência, cuja solução é obtida pelo método de Newton-Raphson. A restrição considerada é a perda ativa em uma área de interesse. Neste trabalho, a área de interesse é a área crítica, pois a segurança do sistema está fortemente ligada à perda de potência ativa nesta área. Uma vez que o problema de redução de perdas em sistemas de potência é, geralmente, abordado através de técnicas de otimização, uma comparação da solução do método de redespacho apresentado e a solução de um programa de Fluxo de Potência Ótimo também é realizada. Uma vantagem da metodologia apresentada, com relação ao Fluxo de Potência Ótimo é a facilidade de implementação em qualquer programa de fluxo de potência. vii Um programa computacional de Fluxo de Potência que considera a metodologia de identificação e redespacho de geradores foi desenvolvido em Matlab®. Os resultados são apresentados através de dois sistemas: um sistema teste e um sistema real brasileiro.This work discusses the problem of active power loss reduction in power systems by means of reactive power redispatch. The circulation of reactive power in the network causes active power loss in the system. Then, a reduction in active power loss can be achieved with a proper adjustment of reactive sources in the system. When it comes to generators reactive power redispatch, the physical location of these generators in the system must be taken into account, because of the local nature of the reactive power. So, depending on system configuration, the minimization of the active power loss cannot be achieved by means of the generators redispatch. This can also occur through incorrect choice of generators to participate in the redispatching. Therefore, this work proposes a simple method based on sensitivity analysis to determine the generator most likely to participate in the reactive power redispatch, aiming at reducing active power loss in the system or in an area of interest. The use of the tangent vector is also presented for this purpose. The problem of generators reactive power redispatch is solved by incorporating a constraint in a modified Jacobian power flow, whose solution is obtained by using the Newton-Raphson method. The considered constraint is the active power loss in the area of interest. . In this work, the area of interest is the critical area, since the system security is closely related to active power loss at system’s critical area. Since the loss reduction problem in power systems is usually approached through optimization techniques, a comparison between the solution of redispatching method and the solution obtained by means an Optimal Power Flow program is also performed. One advantage of the methodology presented in relation to the Optimal Power Flow is the ease of implementation in any program of power flow. A computer program for power flow that implements the methodology for identifying and redispatching generators was developed in Matlab®. The results are presented through two systems: an academic system and a real Brazilian system.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICARedução de perda de potência ativaSistemas de potênciaPotência reativa em geradoresAjuste das fontes de potência reativaConsideração dos efeitos de potência reativa na análise de perdas elétricas em sistemas de potênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSOUZA, Antônio Carlos Zambroni dehttp://lattes.cnpq.br/4860175234818683http://lattes.cnpq.br/2483742275772291ALMEIDA, Adriano Batista deALMEIDA, Adriano Batista de. Consideração dos efeitos de potência reativa na análise de perdas elétricas em sistemas de potência. 2011. 79f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2011.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3840/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_201138062.pdfDissertação_201138062.pdfapplication/pdf1983023https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3840/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_201138062.pdf18192a674586147c0036de33b5db1450MD51123456789/38402024-03-26 16:27:28.81oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-03-26T19:27:28Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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