5 Simulações de Transitórios Eletromecânicos

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1 5 Simulaçõe de Tranitório Eletromecânico Stability tudie which evaluate the imact of diturbance on the electromechanical dynamic behavior of the ower ytem are of two tye tranient and teady-tate. Tranient tability tudie are very commonly undertaken by electric utility lanning deartment reonible for enuring roer dynamic erformance of the ytem. John J. Grainger, William D. Stevenon Jr. 5.. Etabilidade de Sitema de otência A definição roota em [9] afirma ue a etabilidade de um itema elétrico de otência é a habilidade do itema em um onto de euilíbrio ou onto de oeração atingir um novo onto de euilíbrio, deoi de ter ido afetado or um ditúrbio, reervando a integridade do itema. A etabilidade do itema deende da condiçõe de oeração iniciai, aim como da naturea do ditúrbio. Num onto de oeração, o itema ode continuar etável aó um grande ditúrbio e, num outro onto de oeração, ara o memo ditúrbio erder a etabilidade. incronimo entre a uina geradora ealhada no itema aó grande ou euena erturbaçõe é um do objetivo de etudo de etabilidade angular, ou etabilidade de tranitório eletromecânico. ANATEM é o rincial alicativo comutacional utiliado nete etudo no etor elétrico braileiro e a carga do barramento de 69 k ainda ão modelada com modelo ZI etático, o ue, de acordo com o reultado areentado ao final do caítulo anterior, ode fornecer reultado muito conervadore. Aim, erá motrada a etratégia de imlementação do modelo de carga com a Metodologia roota no ANATEM e, em eguida, erão motrado reultado de imulaçõe a fim de verificar ualitativamente a modelagem baeada em medição.

2 Etudo de Cao Imlementação do modelo autorregreivo no ANATEM ANATEM fa a imulação de etabilidade eletromecânica de itema multimáuina de grande orte uando o euema de olução alternado imlícito com método traeoidal [0]. Uma ve ue o rograma reolve euaçõe algébrico-diferenciai uando o método traeoidal, ue conite num método de integração numérica deendente do ao de integração, torna-e difícil a imlementação de um modelo dicreto. Aim endo, eta eção irá roor um modelo contínuo euivalente, evitando roblema de convergência da olução do rograma. ara o modelo autorregreivo de egunda ordem detalhado em 3- é oível exlicitar a função de tranferência entre otência e tenão, alicando ao modelo a tranformada Z [8], obtendo uma função de tranferência. A tranformada Z etá ara o domínio dicreto aim como a tranformada de Lalace etá ara o domínio contínuo: Q Q v v v 5- u: v v v Q Em [7] o autore litam algun método de tranformaçõe lineare entre domínio contínuo e dicreto, como a tranformação de Tutin 5-5, endo eta utiliada em noo trabalho, cuja imlementação etá dionível no MatLab. T 5-5

3 Etudo de Cao 75 nde T é o eríodo do inal. Como eta tranformação de Tutin ou tranformação bilinear é linear, 5-6 e 5-7 mantêm a contante o/o e Qo/o ue incororam ao modelo um ganho roorcional ao carregamento do itema, o ue tra uma grande flexibilidade ao modelo. Q Q α 0 α α α α α0v α v α α α v Reultado de uma imulação no ANATEM Neta eção, erão areentado reultado de imulaçõe no ANATEM a artir do aruivo bae do NS de carga média, ublicado em ua ágina da internet em março de 008. Foram imlementado o modelo de carga de 69 k na região Lete da CESF e eu reultado aarecem na Tabela 6: Tabela 6 - Modelo de carga de ubetaçõe de 69 k da CESF Subetação SE7 SE SE4 SE SE3 SE8 SE e e e e e e e e e e005.7E004.5e e e04.5e e e e e e e e004.4e e e04.6e05 8.6e

4 Etudo de Cao 76 Subetação SE SE e e e e E e04 83.e04 A Figura 9 motra uma TCD regitrada elo medidor intalado em Angelim/E AGL 69 k. diagnótico deta ocorrência aontou a origem do ditúrbio como um curto-circuito numa linha de tranmião do itema de 30k. Figura 9 - Curva da Tenão de Seuência oitiva medida em AGL 69k A imulação do ANATEM conitiu em alicar um curto-circuito trifáico, atravé de uma imedância, em Angelim AGL 30 k, com duração de 000 m. A eguir, erão analiado o efeito deta contingência no barramento de carga AGL 69k, comarando ualitativamente a reota da otência ativa e reativa com o modelo ZI original curva aui da róxima figura e a reota da otência ativa e reativa com o modelo imlementado nete e em todo o outro barramento litado na Tabela 6.

5 Etudo de Cao 77 Com efeito, a Figura 30 areenta a curva de tenão de euência oitiva imulada elo ANATEM. ode-e obervar ue a curva aul é mai uadrada, falhando em reroduir a dinâmica durante a TCD, e aó a eliminação do curto. modelo dinâmico imlementado arece acomanhar o fenômeno de recueração da tenão de modo mai arecido, e comarado com a Figura 9, ao meno na forma, já ue o afundamento medido é mai evero do ue o afundamento roduido na imulação, uma ve ue o local exato de onde a falta ocorreu realmente não é conhecido. Figura 30 - Curva de tenão de Seuência oitiva imulada elo ANATEM curva vermelha com o modelo da Tabela 6 e curva aul com o modelo ZI A Figura 3 motra a comonente de otência ativa medida no barramento de AGL 69 k, de acordo com todo o rocedimento do caítulo 3. Comarando eta curva com a curva da Figura 3, ercebe-e ue a curva de otência reultante da imulação com o modelo ZI curva aul é mai otimita, no entido ue o devio de otência além de er mai uadrado o ue não e verifica no adrão da curva medida da Figura 3 é meno evero. Já a curva vermelha, reultante da imulação do ANATEM com o modelo rooto imlementado é mai recio em reroduir o tranitório ue ocorrem na alicação do curto e na eliminação do memo, além do devio de otência er mai evero.

6 Etudo de Cao 78 Figura 3 - Curva de otência de Seuência oitiva medida em AGL 69k Figura 3 - Curva de otência Ativa de Seuência oitiva imulada elo ANATEM curva vermelha com o modelo da Tabela 6 e curva aul com o modelo ZI Finalmente a Figura 33 areenta a curva de otência reativa de euência oitiva medida no AGL 69k, onde ocorre a mudança de inal do fluxo de reativo traçado na convenção de gerador, ara facilitar a verificação com a imulação do ANATEM.

7 Etudo de Cao 79 Figura 33 - Curva de otência Reativa de Seuência oitiva medida em AGL 69k A Figura 34 areenta o reultado da dua imulaçõe com o ANATEM e definitivamente a curva vermelha, onde o modelo de carga imlementado foram o modelo rooto, é muito mai arecida com a medição do ue a curva aul, onde foram utiliado o modelo de carga ZI. Figura 34 - Curva de otência Reativa de Seuência oitiva imulada elo ANATEM curva vermelha com o modelo da Tabela 6 e curva aul com o modelo ZI

8 Etudo de Cao 80 Até a mudança de inal aarece na imulação do ANATEM, endo a curva vermelha muito mai róxima da caracterítica da otência reativa em AGL 69 k do ue a curva uadrada, extremamente otimita Sumário do Caítulo A eção 5. contextualia a finalidade dete trabalho: rover melhore modelo ara etudo dinâmico, como o de etabilidade. A eção 5. detalha a última arte da elaboração do modelo, ue é tranformado em modelo no domínio de temo contínuo atravé da tranformação de Tutin. Nela ão tabelado o modelo no domínio de temo contínuo obtido ara um conjunto de ubetaçõe da área lete da CESF, todo reeitando o ao da Metodologia roota no caítulo 3. Finalmente a eção 5.3 areentou imulaçõe no ANATEM comarando o modelo dinâmico baeado em medição imlementado com o modelo ZI arametriado elo NS, traendo reultado romiore, embora ainda não concluivo. arece bem claro ue o modelo ZI é uma imlificação erigoa, odendo levar a concluõe euivocada de imulaçõe de tranitório eletromecânico.