Modelagem e análise da influência da fast valving na estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência - PRIOSTE, Fernando Buzzulini (2005)
A estabilidade transitória de sistemas de potência pode ser incrementada com o uso da Fast Valving (FV) em turbinas a vapor. O controle da Fast Valving (FV) das turbinas a vapor tem atraído mais e mais a atenção no cenário mundial devido aos sistemas elétricos de potência estarem operando cada vez mais perto dos seus limites de estabilidade e devido à dificuldade de se conseguir a expansão do sistema de transmissão. No Brasil isto também ocorre. O número de usinas termoelétricas no sistema elétrico brasileiro está aumentando, então torna se necessário utilizar modelos matemáticos mais sofisticados para representá-las. Modelos usados nos estudos de estabilidade estão atingindo um nível sofisticado devido ao tamanho e topologia dos sistemas atuais, exigindo a criação de novos métodos para garantir a estabilidade, prevendo através de simulações o comportamento dinâmico do sistema. A FV mostra-se eficiente na estabilidade de sistemas de potência, mas uma das maiores dificuldades encontradas é de ainda não se dispor de modelos matemáticos divulgados para a mesma, somente artigos e livros que mencionam o seu modo de atuação, que consiste em uma rápida redução da potência mecânica da turbina quando uma significativa oscilação de potência ocorre. Então o principal propósito desta dissertação é desenvolver modelos matemáticos da FV e analisar o seu comportamento em sistemas elétricos de potência. A rápida redução de potência mecânica ocorre devido ao rápido fechamento das válvulas de interceptação (IV) ou rápido fechamento das válvulas de controle (CV) em conjunto com as IV. O início desta atuação deve se dar no mais curto intervalo de tempo possível após a detecção de um defeito e então as válvulas devem reabrir total ou parcialmente em um curto período de tempo. O princípio da FV está diretamente relacionado ao critério de igualdade de áreas: quando uma falta ou rejeição de carga ocorre, a potência elétrica reduz-se rapidamente, para evitar uma possível perda de sincronismo a potência mecânica da turbina a vapor deve ser reduzida através do rápido fechamento de suas válvulas. A rápida redução da potência mecânica aumenta a área de desaceleração e diminui a área de aceleração. De acordo com o critério de igualdade de áreas, se a área de desaceleração é maior que a área de aceleração, o sistema não perde o sincronismo. Existem várias filosofias para acionar a FV e a utilização combinada de alguns métodos pode ser considerada uma otimização. Geralmente o acionamento da FV é feito por solenóides especiais sendo que na sala de operação da usina existem chaves que permitem a escolha de habilitar ou não as válvulas. A vantagem da FV é que com a sua atuação a unidade térmica não precisa ser desconectada do sistema em muitos casos, evitando a necessidade de sua ressincronização e aumentando o tempo crítico de eliminação de faltas, principalmente em sistemas de transmissão fracos.