Desenvolvimento de técnicas avançadas para construção de regiões de segurança estática

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Tavela, Fábio Morandi
• Orientador(a): Passos Filho, João Alberto
• Banca de defesa: Oliveira, Leonardo Willer de , Peres, Wesley
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Região de segurança estática; Análise em regime permanente; Geração eólica; Avaliação de segurança de tensão; Avaliação de segurança em sistemas de potência; Static security region; Steady-state analysis; Wind generation; Voltage security assessment; Power system security assessment
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12008

Esta dissertação tem como objetivo principal apresentar o desenvolvimento de técnicas avançadas para construção de Regiões de Segurança Estática (RSEs), revisando as metologias disponíveis na literatura e apresentando uma ferramenta computacional para análise de redes, implementada em linguagem Python, com foco na construção automatizada de RSEs. Primeiramente, é realizada uma revisão detalhada a respeito dos principais conceitos necessários para o entendimento adequado do cenário em que estão inseridas as RSEs. Nesta revisão, são abordados temas como a estabilidade em sistemas de potência e os estados de operação a que um sistema pode estar sujeito. Ainda na revisão, são introduzidos os sistemas de Avaliação de Segurança Estática e Dinâmica em tempo real, conhecidos como sistemas on-line SDSA (Static and Dynamic Security Assessment). Também é realizada uma revisão bibliográfica de trabalhos que têm relação, direta ou indireta, com as RSEs. Após a revisão e contextualização do tema, é apresentado o processo de construção de RSEs, em que é introduzida a ferramenta de análise de redes desenvolvida. Tal ferramenta foi implementada com foco na eficiência computacional, possuindo, inclusive, a capacidade de construir RSEs com a utilização de processamento paralelo. Após o detalhamento do processo de construção das RSEs, são apresentadas as técnicas elaboradas com o intuito de aprimorar os recursos disponíveis em uma RSE. A primeira técnica insere a monitoração de perdas elétricas no processo construtivo de uma RSE, tornando possível a observação da variação das perdas de um sistema, através de um mapa de calor, ao longo de uma região segura. A segunda técnica trata da inserção de um novo limite de segurança, chamado limite de geração intermitente, a fim de tornar possível a monitoração do impacto da geração eólica através de RSEs. Visando à redução no tempo de construção da RSE, levando em conta sua utilização prática, é proposto um novo método de construção, chamado de Método Adaptativo. Tal método foi baseado no método de construção convencional de RSEs e tem como premissa a utilização de informações de RSEs associadas a pontos de operação anteriores para acelerar o processo de construção de uma RSE em um novo ponto de operação. É demonstrado que o Método Adaptativo é capaz de gerar resultados com a mesma qualidade que método o convencional, porém, com uma redução considerável no tempo computacional. Além disso, é avaliada a aplicação do Controle Secundário de Tensão em conjunto com RSEs, a fim de aumentar as margens de segurança do sistema. Por fim, são avaliadas e validadas as técnicas propostas neste trabalho através de resultados de simulações em sistemas teste.