New methodologies for constructing steady-state security regions of electric power systems

• Autor(a) principal: Tiroco, Rafael Alberto Garcia
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11975
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Estabilidade de tensão; Região de segurança estática; Impedância de Thévenin; Análise em regime permanente; Segurança de sistemas de potência; Particle swarm optimization; Voltage stability; Steady-state security region; Thévenin impedance; Steady- state analysis; Power system security; Particle swarm optimization

Este trabalho apresenta duas metodologias alternativas do processo de construção das Regiões de Segurança Estática (RSE). Esta ferramenta é amplamente utilizada para a avaliação da segurança de sistemas elétricos de potência, principalmente no ambiente de tempo real. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é aprimorar a metodologia de obtenção das RSE, que são utilizadas em diversos programas comerciais como, por exemplo, o programa de análise de redes ANAREDE, desenvolvido pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL), no Brasil. A primeira metodologia apresentada neste trabalho consiste em adicionar um indicador de estabilidade de tensão as RSE convencionais, com base nos cálculos das impedâncias de Thévenin e de carga. As RSE avaliam simultaneamente uma quantidade significativa de limites físicos e operacionais da rede, como: nível de tensão, limites térmicos nas linhas de transmissão e transformadores, entre outros. Contudo, atualmente as metodologias de obtenção das RSE não utilizem especificamente um indicador da condição de estabilidade de tensão do sistema analisado. Por outro lado, atualmente os sistemas elétricos operam perto de seus limites operacionais. Isto ocorre devido ao aumento continuo da carga e às restrições (econômicas, ambientais etc.) que limitam expansões adequadas, aproximando os sistemas das condições de instabilidade de tensão. Portanto, adicionar um indicador de instabilidade de tensão nas RSE torna-se um recurso útil e necessário para a ferramenta. A segunda técnica proposta neste trabalho visa reduzir significativamente o esforço computacional da metodologia convencional, criando um novo procedimento baseado no algoritmo “Particle Swarm Optimization” (PSO). Uma série de modificações e ajustes dos parâmetros usados no algoritmo PSO é necessária para adaptá-lo à construção das RSE. Os resultados mostram que a metodologia proposta é confiável, uma vez que o impacto da aleatoriedade usada no algoritmo PSO não tem um impacto significativo na qualidade das RSE, e também demonstra que a metodologia proposta apresenta um ganho computacional significativo quando comparado com a metodologia convencional de obtenção das RSE.