Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica (EEL7071)

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1 Introdução aos Sistemas de (EEL7071) Objetivo Geral Desenvolver o aprendizado básico das técnicas de modelagem e análise da operação em regime permanente equilibrado e desequilibrado de sistemas de energia elétrica. Prof. Ildemar C. Decker Prof. Roberto S. Salgado Sistema de Aspectos constitutivos gerais Sistema de Objetivos principais: Gerar energia elétrica em quantidade suficiente e nos locais mais apropriados. Transmití-la em grandes quantidades aos centros de carga. Distribuí-la aos consumidores individuais com os índices de qualidade (freqüência, tensão, forma de onda, etc.) apropriados. Obter o menor custo econômico e ecológico possível. 3 4

2 Sistema de Estrutura Física Típica: Sistema de Características: A não é estocável em grandes quantidades. A demanda de não é constante. Na operação de um sistema elétrico deve ser assegurado o equilíbrio instantâneo entre carga e geração. O tempo para a construção de equipamentos de grande porte (usinas, linhas de transmissão e subestações) é elevado - 2 a 7 anos. 5 Os estudos de planejamento da expansão e operação devem considerar horizontes de curto, médio e longo prazos 6 Sistema Elétrico Brasileiro (Integração Eletroenergética) Sistema Elétrico Brasileiro (Rede de Transmissão de EAT - SIN) 7 8

3 Estudos de Planejamento e Operação Ilustração 1: Fluxo de Potência em Sistemas de Simulações Computacionais Estudos de desempenho energético Estudos de desempenho elétrico Os modelos matemáticos são de grande porte e formados por milhares de equações algébricas e/ou equações algébricas e diferenciais Há necessidade da Separação temporal dos fenômenos físicos para se obter modelos matemáticos e computacionais de porte razoável 9 10 Ilustração 2: Falhas em Sistemas de Ilustração 3: Fenômenos da Natureza Descargas atmosféricas em linhas de transmissão de energia elétrica Curto-circuito entre duas fases de uma linha de transmissão 11 12

4 Aspectos dos Mercados de Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro - SEB (Agentes da Indústria) Separação entre produto e serviços Consumo Final Gerador Administrador do Mercado (CCEE) Serviços do Sistema Ancilares Transmissão Operação Administração Produto LIVRE Transmissor Distribuidor COMERCIALIZADOR CATIVO Regulador (ANEEL) Planejador (EPE) 13 Consumidor Operador (ONS) 14 Curso de Introdução a Sistemas de Ênfase: Estudar as técnicas de modelagem e análise da operação em regime permanente equilibrado e desequilibrado de sistemas de energia elétrica. Tópicos Principais: Organização da indústria de energia elétrica: Aspectos gerais da estrutura física, da estrutura de mercado e das técnicas de análise. Representação de sistemas de energia elétrica: modelagem e análise da operação em regime permanente de máquinas síncronas, transformadores, linhas de transmissão; o sistema por unidade e a modelagem de redes elétricas. Fluxo de potência: formulação, métodos de solução, estudo de casos, compensação reativa. Análise de curto-circuito: modelagem e análise de curto-circuito simétrico, componentes simétricas, redes de seqüência, análise 15de curto-circuito assimétrico. Curso de Introdução a Sistemas de Procedimentos didáticos Aulas expositivas Listas de exercícios Trabalhos de simulação computacional extra-classe Instrumentos de avaliação Testes parciais escritos: número e data a serem definidos Trabalhos de simulação: definidos ao longo do curso Listas de exercícios: 1 por cada capítulo do livro texto Critério de avaliação Nota Final = Média ponderada das notas dos testes parciais e trabalhos (Aplica-se o critério N-1) As notas dos trabalhas serão consideradas somente para os alunos que obtiverem média aritmética nos testes superior a 5 (cinco). 16

5 Curso de Introdução a Sistemas de Recuperação de avaliação Prova escrita envolvendo o conteúdo pleno do curso Para alunos com freqüência suficiente e Nota final 3 (três) Média final = (Nota final + Nota de recuperação) / 2 Bibliografia 1. Saadat, H. - Power System Analysis, McGraw-Hill Company, Glover, J. D. e Sarma, M. - Power System Analysis and Design, PWS Publishers, Boston, Stevenson Jr., W. D. - Power System Analysis, McGraw-Hill do Brasil, Kindermann, G. - Curto-circuito, Sagra-DC Luzzatto, Monticelli, A. J. e Garcia, A. - Introdução a Sistemas de Energia Elétrica, Editora da Universidade de Campinas,

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