Advanced Method for Analysis of Electric Systems With ATP-Draw. Federal University of Mato Grosso do Sul-Brazil by

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1 Advanced Method for Analysis of Electric Systems With ATP-Draw Federal University of Mato Grosso do Sul-Brazil by Braulio CHUCO 2007 BATLAB/UFMS 1

2 TOPICS Introdução Objetivos ATP ATP-Draw BATLAB/UFMS 2

3 Historia do ATP ATP é programa universal para simulação digital de fenômenos transitórios eletromagnéticos, eletromecânicos entre outras. No programa pode ser simulada sistemas complexos de qualquer configuração arbitraria. O ATP é continuamente desenvolvida e foi iniciada pelos doutores W. Scott Meyer e Tsu-huei Liu. Se inicio em 1984, com fins comerciais, mais fico contrariado pelos profs Meyer e Liu, a comercialização por BPA (Bonneville Power Administration), o EMTP desenvolvido por DCG (Development Coordination Group) e por EPRI (the Electric Power Research Institute). Dando-se o inicio de desenvolvimento de uma versão livre pelos Drs. Liu e Meyer, usando o tempo livre pessoal. Desde então o software no é comercial mais não de domínio publico, sendo necessário ter uma licença de usuário antes de acessar aos materiais e o mesmo programa. Para a obtenção da licença pode vir o seguinte link. BATLAB/UFMS 3

4 Princípios de operação A integração da solução em domínio do tempo das equacionamentos que apresentam o sistema elétrico esta baseado na regra trapezoidal Basically, trapezoidal. A condição inicial não é sempre zero, pode ser determinada em forma automática por meio de uma solução vetorial em estado estacionário ou pode ser fixada pelo usuário. Capacidade de interface com módulos de programa TACS (Transient Analysis of Control Systems) e MODELS (linguagem de simulação) permitindo o modelagem de sistemas de controle e componentes com característica não lineares tais como arcos, coronas, entre outras. Pode se representar perturbações simétricos e assimétricos tais como faltas, perturbações provenientes de raios, dispositivos de comutação, chaves eletrônicos, entre outras. Computação em domínio da freqüência fazendo uso de FREQUENCY SCAN. Analise de harmônicas em domínio da freqüência fazendo uso de HARMONIC FREQUENCY SCAN (harmonic current injection method) pode ser simulado sistemas dinâmicos só usando seja TACS ou MODELS e não considerar a redes elétricas BATLAB/UFMS 4

5 Componentes Componentes lineares acoplados e não acoplados, Elementos R, L, C concentrados. Linhas e cabos de transmissão de parâmetros distribuídos e em domínio de freqüência. Resistências e indutâncias não lineares, indutor com histerese, resistências variáveis com o tempo controladas por TACS/MODELS. Componentes de propriedades não lineares: Saturação e histerese de transformadores, pára-raios, entre outras. Chaves ordinários, dependentes do tempo, estatísticos (estúdios de Monte-Carlo). Chaves eletrônicos (diodos, thyristors, triacs), controladas por TACS/MODELS. Fontes: rampa, impulso, senoidal, exponencial, definidos por TACS/MODELS. Maquinas rotatórios, maquina síncrona, maquina universal, etc. Componentes definidos pelos usuários, inclusos com interações com MODELS. BATLAB/UFMS 5

6 Integração dos módulos de simulação BATLAB/UFMS 6

7 Rotinas de suporte Estimação dos parâmetros elétricos de linhas aéreas cabos de poder usando o modulo de suporte LINE CONSTANTS, CABLE CONSTANTS e CABLE PARAMETERS. Modelagem e estimação dos parâmetros em domínio da freqüência usando os modelos LCC (Semlyen, J.Marti, Noda line models). Estimação dos dados do modelo de transformador (XFORMER, BCTRAN). Conversão das curvas de saturação e histerese Modularização de Dado (for $INCLUDE). BATLAB/UFMS 7

8 Capacidades O programa tem capacidades para um sistema composto de: Barras Linhas Switches Fontes Elementos não lineares Maquinas síncronas BATLAB/UFMS 8

9 Aplicações típicas Transitórios eletromagnéticas y eletromecânicas. Controle (em todo nível). Engenharia de proteção. Qualidade de energia. Sistemas de energia à Carta (Custom Power). Estúdios de sistemas de aterramento. Eletrônica de potencia em todos sus niveles. Dispositivos FACTS y HVDC. Sistemas de energias renováveis. Acionamento de máquinas elétricas. Estúdios de coordenação de isolamento e mais. BATLAB/UFMS 9

10 Alguns usuários do software O ATP, tem uso geral seja no setor privado como estatais Eletrobrás, Eletroacre, Furnas, Escelsa, Itaipu, Eletrosul, Eletronorte, Chilectra, Electricite de France, Endesa, Hydro-Quebec, REP, etc. Universidades (como ferramenta de ensino a nível de graduação quanto pós-graduação) COPPE-UFRJ, USP, UNICAMP, UFMG, MTU, TAMU, UTK, USG, etc., Centros de pesquisa Pserc-LAB (EE.UU), BC-Hydro (Canadá), CECI (Italia), IITRE (Argentina), GISEP (Argentina), GSIEP (Venezuela), CIEEP (Perú), DIEEP (España), UBC (Canadá), entre outras. BATLAB/UFMS 10

11 ATPDRAW ATPDraw é desenvolvido pelo Dr. Hans Kr. Hoidalen de SINTEF Energy Research em Trondheim, Norway, with Dahl Data Design como um programador sub-contratada. Bonneville Power Administration em Portland, Oregon deu o financiamento para desenvolver o programa com a coordenação do Pacific Engineering Corporation. ATPDraw, é um pré-processador dos dados ingressados em torno janela, para acondicionar ao formato ATP inicial. Na atualidade, o programa se encontra na versão 5 do set BATLAB/UFMS 11

12 FONTES BATLAB/UFMS 12

13 ATPDRAW - Elementos BATLAB/UFMS 13