Segurança de sistemas de potência em regime transitório considerando incertezas

• Main Author: Santos, Marcelos Groetaers dos
• Publication Date: 2025
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• dARK ID: ark:/87559/0013000018hg8
• Download full: https://app.uff.br/riuff/handle/1/37873
• topic: Confiabilidade; Dinâmica; Estabilidade; Incerteza; Probabilidade; Risco; Segurança; Sistema de potência; Transitório; Confiabilidade de sistemas de potência; Estabilidade (Engenharia Elétrica); Sistema de energia elétrica; FORTRAN 95 (Programa e linguagem de computação); Dynamics; Power systems; Probability; Reliability; Risk; Security; Stability; Transient; Uncertainty

Esta Tese apresenta uma nova metodologia para a análise dinâmica transitória de sistemas de potência, submetidos a diferentes tipos de incertezas representadas probabilisticamente. Os fenômenos dinâmicos de natureza eletromecânica, envolvendo modelos completos de geradores e reguladores de tensão, são tratados por um modelo de máquina equivalente singular (“SIME – single machine equivalent”), conjugando benefícios de precisão e rapidez de cálculo. As incertezas do sistema são distingüidas em duas classes (e.g. cenários e distúrbios), ambas tratadas por enumeração. As incertezas do tipo cenário estão associadas a configurações topológicas degradadas, patamares de carga e modos de intercâmbio entre áreas. As incertezas do tipo distúrbio representam defeitos de grande impacto (e.g. curtos-circuitos), cujas características (e.g. tipo, local, duração) são modeladas probabilisticamente. São admitidas análises abrangendo incertezas apenas em cenários, apenas em distúrbios e o caso híbrido, combinando incertezas em cenários e distúrbios, simultaneamente. Um modelo probabilístico simplificado de medida corretiva, associado ao religamento rápido do circuito defeituoso, também é considerado. A metodologia proposta permite a obtenção de uma coleção de novos indicadores probabilísticos de confiabilidade, associados ao modo de falha de segurança de sistemas de potência. O aplicativo computacional desenvolvido (FORTRAN 95) foi submetido a uma ampla bateria de testes usando sistemas de 4, 9 e 39 barras. A principal contribuição da Tese reside na conjugação de uma representação dinâmica acurada de sistemas de potência, via SIME, com um inédito tratamento desacoplado de incertezas que têm efetiva influência na segurança do sistema. A nova metodologia tem grande potencial de uso em ambiente de operação de curto prazo e também no planejamento da expansão.