Padronização de modelos matemáticos de turbinas térmicas em ciclo combinado para estudos de transitórios eletromecânicos

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: DUTRA, Alessandro Francisco Araujo
• Orientador(a): MENDES, Pedro Paulo de Carvalho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Turbinas térmicas; Transitórios eletromecânicos; Padronização de modelos matemáticos; Turbinas a gás e a vapor
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3199

Em 2001 o Brasil se encontrou em uma situação de déficit energético, que evidenciou a necessidade de se aumentar a capacidade de geração instalada no país. Uma das alternativas viáveis para complementar o parque gerador brasileiro é o emprego de centrais térmicas, as quais se apresentam na forma de turbinas a vapor, turbinas a gás e no ciclo combinado gás vapor. Com o advento da nova tecnologia de usinas térmicas em ciclo combinado ficou caracterizada a necessidade do desenvolvimento de uma modelagem coerente deste processo, para a qual devem ser definidos os pontos de controle que têm influência no desempenho dinâmico da unidade geradora e conseqüentemente do próprio Sistema Interligado Nacional (SIN). Tal necessidade foi revelada com a experiência obtida com as primeiras usinas que iniciaram sua operação no país em ciclo combinado. Esta tecnologia, que pode ser considerada recente no SIN, ainda não está disseminada, e ainda não se tem o domínio que seria desejável de suas características. Desta forma, torna-se necessário desenvolver critérios operativos, padrões de desempenho e modelos adequados para cada usina em função de suas características construtivas e operacionais, de modo a representar fielmente todas as restrições que possam ter rebatimento na operação elétrica do SIN. Portanto, o objetivo do presente trabalho é o descrever os elementos componentes do ciclo combinado, abordando seus princípios de funcionamento, tipos e características particulares apontando os diversos tipos de configurações existentes para operação nesta modalidade de geração térmica de energia, com o desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevam o comportamento dinâmico da central em estudos de estabilidade eletromecânica. Dessa forma, avalia-se o desempenho destas usinas em um sistema elétrico de potência. Também propõe-se o desenvolvimento de uma padronização do ciclo combinado de forma a facilitar a obtenção de modelos matemáticos e dados adequados aos estudos de transitórios eletromecânicos para diversas configurações existentes, em virtude dos tipos de turbinas a gás, caldeiras de recuperação e de turbinas a vapor.