Métodos de redução de sistemas de distribuição e contribuições aos estudos do limite de estabilidade de tensão e das múltiplas soluções do fluxo de potência

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Souza, Bruno Cortes de
• Orientador(a): Araujo, Débora Rosana Ribeiro Penido
• Banca de defesa: Dias, Bruno Henriques , Oliveira, Leonardo Willer de , Castro Junior, Carlos Alberto de , Ramos, Rodrigo Andrade
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Método de redução; Múltiplas soluções; Limite de estabilidade de tensão; Desequilíbrio; Sistemas de distribuição; Reduction method; Multiple solutions; Voltage stability limit; Unbalance; Distribution systems
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2021/00016; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12704

Nesta tese são propostos os seguintes métodos e ferramentas para aplicação em Sistemas de Distribuição (SDs): (i) métodos de redução; (ii) ferramenta para análise do limite de estabilidade de tensão e da margem de potência reativa; (iii) método de inicialização da tensão de neutro; (iv) formulação para comprovação da possibilidade de existência de múltiplas soluções operacionalmente estáveis em SDs. Primeiramente, apresenta-se o desenvolvimento matemático de métodos de redução dos SDs para fins de representação em ferramentas de análise, buscando a redução do tempo computacional. Ao aplicar os métodos propostos, a solução do sistema reduzido busca ser matematicamente equivalente à solução do sistema original, para todo nível de carregamento, ou com um pequeno erro numérico. As propostas desenvolvidas são validadas em diversos estudos, considerando diferentes características dos SDs. Num segundo momento, amplia-se o uso do fluxo de potência continuado multifásico, estabelecendo um novo algoritmo e a formulação para obtenção de curvas QV em SDs trifásicos a quatro fios. A concepção de tal ferramenta permite avaliar a margem de potência reativa e o limite de estabilidade de tensão de tais sistemas. Em seguida, é desenvolvido um procedimento para a inicialização da tensão de neutro na solução de SDs, permitindo a melhora da convergência de ferramentas iterativas de solução do fluxo de potência. Por fim, é realizado um estudo onde são deduzidas as equações não lineares de um SD genérico de duas barras, as quais são utilizadas para verificar a existência de múltiplos pontos de máximo carregamento no SD. Utiliza-se a ferramenta Bertini para solucionar tais equações sob a variação paramétrica do fator de potência da carga, impedância de aterramento, nível de carregamento e nível de desequilíbrio da carga, e comprova-se a existência de múltiplas soluções que apresentam valores operacionalmente factíveis. Destaca-se que os métodos, ferramentas e estudos desenvolvidos poderão auxiliar os pesquisadores e concessionárias nas tomadas de decisões em diversos aspectos referentes aos SDs