Estabelecimento, modelagem e caracterização de regiões críticas de velocidade do vento e temperatura do ar para o despacho de carga sobre o Subsistema Nordeste do Sistema Interligado Nacional

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Machado, Rubinei Dorneles
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ampacidade.; Ampacity; Análise de agrupamento; Cluster analysis; Imputação de dado faltante; Imputation of missing values; Linhas Aéreas de Transmissão; Power transmission lines; Regimes de vento; Seasonal variability; Variabilidade sazonal; Wind regime
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-14092020-104231/

A temperatura do ar e a velocidade do vento interferem diretamente no despacho de carga em Linhas Aéreas de Transmissão (LT). Conhecer o comportamento destas variáveis possibilita ao setor elétrico avaliar o melhor aproveitamento das linhas existentes bem como direcionar novos projetos de construção. Assim, a presente tese investiga o regime de vento e temperatura do ar próximo à superfície com o objetivo de identificar, caracterizar e simular as zonas de calmaria de vento e de máximos de temperatura. Esta caracterização foi realizada por meio da análise de cluster para a qual foram utilizados dados horários medidos entre 2005 e 2018 em 125 estações meteorológicas do INMET instaladas sobre o subsistema Nordeste do SIN. Ao final desta análise agruparam-se 35 estações em 7 clusters. Para preencher os dados faltantes das séries temporais destas estações avaliou-se a imputação de dados em falhas geradas artificialmente para o ano de 2017 utilizando 4 diferentes métodos. Os resultados apontaram que o sucesso no preenchimento de séries temporais incompletas utilizando a interpolação linear pode subsidiar estudos de ampacidade a partir de valores mais fidedignos das condições críticas ao longo de uma LT. Adicionalmente, os métodos ERA5 e WRF utilizados na avaliação do preenchimento também podem ser utilizados com eficiência para estimar a temperatura do ar quando não há dados medidos por estações meteorológicas próximas as LT. A caracterização da frequência de ocorrência das máximas temperaturas do ar demonstrou que o período de maior restrição para o despacho de carga trata-se da primavera e durante a tarde. Para a velocidade do vento apenas o ciclo diurno apresenta variações significativas entre os períodos analisados. E a maior restrição considerando o vento ocorre para todos os períodos do ciclo diurno com exceção da tarde. Desta forma, a capacidade operativa de LT pode ser flexibilizada na escala sazonal sobre o subsistema Nordeste do SIN. Adicionalmente, o estabelecimento das regiões críticas de mínimos de vento e máximas temperaturas e a caracterização destas pode contribuir para o desenvolvimento de projetos de novas LT que considerem condições meteorológicas mais representativas da região de interesse.