Fluxo de potência trifásico e desequilibrado pelo método de Newton-Raphson

• Autor(a) principal: Costa, Lucas Araujo da
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/127680
• topic: Engenharia elétrica; Current injection; Newton-raphson; Power flow; Three phase; Unbalanced

Este trabalho explora a aplicação do método de Newton-Raphson na solução de problemas de fluxo de potência em sistemas elétricos de potência trifásicos e desequilibrados, especificamente nos sistemas de distribuição de energia elétrica. Na abordagem convencional do método de Newton-Raphson aos sistemas elétricos de potência é inicialmente exigido que estes sejam equilibrados, tornando desnecessária a análise trifásica, como é feito para os sistemas de Extra e Ultra Alta Tensão. Já para sistemas de distribuição, operando em Média e Baixa Tensão, tal consideração não pode ser feita, pois não representaria com fidelidade a realidade destes sistemas, onde há a presença de inúmeras cargas desequilibradas, que tornam indispensável a análise trifásica. Outro impedimento no uso da mesma abordagem dada aos sistemas de transmissão nos sistemas de distribuição é a própria estrutura topológica destes últimos, as dimensões e as características elétricas das redes que os compõem, que diferem significativamente do comumente encontrado na transmissão de energia. Uma alternativa existente para a utilização do método de Newton-Raphson em sistemas de distribuição é a mudança na sua formulação com o fim de se usar a injeção de correntes trifásicas, que trazem no seu equacionamento a informação do desequilíbrio das cargas do sistema, sendo o método resultante chamado de Método de Injeção de Correntes Trifásicas. Pelos elementos adicionais do método, obtêm-se os resíduos de tensão elétrica das barras iterativamente, resolvendo-se o sistema linear criado a partir da estrutura das ligações das barras do sistema e das potências elétricas geradas e demandadas. Com o fim de se verificar tal proposta de resolução, aplicou-se a mesma em dois sistemas de distribuição padrões da IEEE, um de 37 barras e outro de 123 barras, compostos de cargas trifásicas e desequilibradas, através de um código criado em MATLAB. Comparou-se as soluções obtidas com as conhecidas, presentes nos arquivos dos sistemas e obteve-se uma análise da eficiência do método, sua capacidade de convergência, coerência e exatidão das soluções.