Análise de Redes Elétricas no Domínio do Tempo Introdução ao ATP. CESEP Curso de Especialização em Sistemas Elétricos de Potência - UFMG

Transcrição

1 1 Análise de Redes Elétricas no Domínio do Tempo Introdução ao ATP Clever S. Pereira Filho Fuad de S. Almeida Alberto R. De Conti CESEP Curso de Especialização em Sistemas Elétricos de Potência - UFMG

2 2 Sumário 1 - Instalação do Software 2 Informações Gerais 3 - Modelos Disponíveis no ATP 4 - Resultados 5 - Entrada e Saída de Dados

3 3 Introdução ao ATP Instalação do Software -Copiar pasta Atpdraw2004 para o diretório raiz C:\ ; - Criar ícone de atalho a partir do arquivo Atpdraw.exe ; - Em cada sub-pasta desmarcar a opção de Somente leitura para os arquivos existentes;

4 4 Introdução ao ATP Informações Gerais Ferramentas para a simulação de transitórios eletromagnéticos: - Modelos em Escala Reduzida; - Simuladores analógicos (TNA); - Simuladores Digitais (ATP, EMTP, PSCAD, SPICE, etc.);

5 Introdução ao ATP Informações Gerais O programa ATP permite a simulação de transitórios eletromagnéticos em redes polifásicas, com configurações arbitrárias, através de um método que utiliza a matriz de admitância de barras. A formulação matemática é baseada no método das características (método de Bergeron) para elementos com parâmetros distribuídos e na regra de integração trapezoidal para elementos com parâmetros concentrados. Como um programa digital não permite obter uma solução contínua no tempo, são calculados valores em intervalos de tempo discretos. O programa permite a representação de não-linearidades, elementos com parâmetros concentrados, elementos com parâmetros distribuídos, chaves, transformadores, reatores, etc., os quais serão detalhados no decorrer do curso. De uma forma geral, são considerados parâmetros em componentes de fase e em seqüência (zero e positiva), dependendo do modelo. 5

6 Introdução ao ATP Modelos disponíveis - Elementos Concentrados; - Elementos RL acoplados; - PI Equivalentes Polifásicos; - Transformadores; - Linhas de Transmissão; - Elementos não-lineares; -Chaves; -Fontes; - Pára-raios; - Compensadores estáticos, Válvulas e Relés de Proteção TACS e MODELS. 6

7 Introdução ao ATP Resultados A resposta da rede elétrica no domínio do tempo é disponível para as tensões de barras e de ramos, e para correntes de ramos, através de uma tabela de valores ou de gráficos produzidos através do programa PlotXY. Os estudos estatísticos de transitórios têm os resultados apresentados sob a forma de distribuições, sendo fornecidos os valores médios e desvios padrão e histogramas das grandezas especificadas. É possível a obtenção da solução em regime permanente, sendo impressos todas as tensões de barras, fluxos de potência e correntes nos ramos da rede em estudo. O programa permite também a obtenção de valores de potência e energia em determinados elementos da rede. Os arquivos de saída do ATP possuem a terminação.lis para os resultados impressos e a terminação.pl4 para a visualização dos gráficos. 7

8 Introdução ao ATP Entrada e Saída de Dados O arquivo de entrada de dados geralmente possui a terminação.dat (ou.atp), com exceção dos arquivos gerados pelo programa ATPDRAW, que possuem a extensão.adp. O ATPDRAW permite a criação dos arquivos de entrada de dados com base no circuito a ser simulado, que é construído graficamente com os modelos existentes no programa. Cada componente gráfico permite a inclusão dos parâmetros correspondentes em janelas próprias que ajustam os dados aos formatos de entrada requeridos pelo ATP, facilitando o trabalho do usuário e reduzindo a chance de erros nos dados dos modelos. 8

9 Introdução ao ATP Escolha do Passo de Integração A seleção do intervalo de integração é bastante influenciada pelo fenômeno que se está investigando. Simulações envolvendo altas freqüências requerem passos de integração muito pequenos, enquanto que fenômenos de baixas freqüências podem ser calculados com passos de integração maiores. Por exemplo, nos estudos de transitórios de manobra a faixa do intervalo de integração está entre 25 a 100 ms e nos estudos de Lightning entre 0,01 e 0,1 ms. O tempo máximo de simulação também depende muito do fenômeno em análise e em algumas situações, dos próprios resultados obtidos durante a realização do estudo. Estudos de Lightning não necessitam mais de 20 ms de simulação e a energização de linhas de transmissão podem ser analisadas com 50 ms de simulação. 9

10 10 Introdução ao ATP Escolha do Passo de Integração t τ 10 e t 2 1 f Onde τ é o tempo de trânsito do menor comprimento de linha analisado; f é a freqüência de interesse do fenômeno em análise.

11 11 Introdução ao ATP FIM