Avaliação da estabilidade de tensão do sistema brasileiro: um caso de estudo

Abstract

This paper presents results of a study of the Brazilian system operation in respect to voltage stability criteria. The analyses are applied using real-life data from the operation and planning. The system is divided in 4 regions: North, Northeast, South and Southeast/West Center. System stability margin is evaluated for each one of these areas. The results show that Brazilian system has stability margin much lower than the existing voltage stability criteria, limited by the Southeast/West Center region. A detailed analysis of this critical area is performed. This paper also presents the stability margin behavior during a typical weekday curve and a contingency analysis. The contingency severity is verified by using the modal analysis technique assessing each contingency impact classifying as local, area or systemic. RESUMOEste artigo apresenta resultados de um estudo da atual condi- INTRODUÇÃOO constante crescimento da demanda de energia, investimentos insuficientes no sistema e a reestruturação do setor elé-trico tem contribuído para a operação dos sistemas de energia elétrica nas proximidades de seu limite de transmissão, comprometendo o atendimento de alguns critérios de segurança

Aplicação de lógica nebulosa para o monitoramento em tempo real de sistemas elétricos de potência com relação à estabilidade de tensão

“…Pesquisas na área de Estabilidade de Tensão visam o desenvolvimento de algoritmos computacionais com o objetivo de indicar o quão próximo um sistema de energia elétrica está operando do ponto de colapso de tensão, identificar as áreas mais sensíveis ao fenômeno da instabilidade de tensão, bem como a análise das ações de controle corretivas e ou preventivas que assegurem a operação eficiente do sistema. No Brasil e em outros países, diversos agentes reguladores visam implantar normas de acesso à transmissão, além da realização de estudos importantes para o desenvolvimento de critérios e procedimentos no âmbito do planejamento da expansão e da operação dos SEP (ONS, 2012;WECC and Abed, 1999;Affonso et al, 2008).…”

“…O produto entre os autovetores esquerdo e direito define os Fatores de Participação Reativo (FPR) para as barras de carga nos modos críticos. Os FPR fornecem informações importantes sobre os mecanismos de instabilidade de tensão, bem como sobre as áreas mais vulneráveis ao problema de estabilidade, e portanto as mais adequadas para a compensação de reativos, diante do fato de haver dependência entre a potência reativa e a variação da tensão (Affonso et al, 2008;Kundur et al, 1994).…”

Alterações topológicas para reduzir a propagação de falhas na rede elétrica de alta tensão brasileira

“…Isso leva à existência de linhas de transmissão longas e com poucas ramificações [18], fazendo com que o modelo aqui utilizado tenha vértices com poucas arestas. A grande concentração populacional nas regiões Sudeste e Centro-Oeste faz também com que a maior parte das usinas e subestações estejam aglomeradas nesta região, de forma que a densidade da rede seja maior nestas áreas [19].…”

“…Espera-se que isso caracterize uma topologia diferente de um país como, por exemplo, os EUA, onde prevalece a produção de energia términca e nuclear [30]. Affonso et al [19] avaliaram a estabilidade da rede de alta tensão nacional, utilizando dados reais da operação e planejamento. Os autores calcularam a margem de estabilidade de 4 regiões do país, concluindo com isto que a estabilidade do sistema é limitada pela região Sudeste/Centro-Oeste.…”

“…Foram identificados os vértices de maior importância na rede, de acordo com o maior grau e carga. Em uma comparação com o trabalho de Affonso et al [19], verificou-se que a subestação de Araraquara é uma das mais importantes na visão topológica, confirmando que a perda desta subestação realmente seria preocupante. Pela sua topologia, sugere-se que a rede seja resistente a falhas aleatórias, mas frágil contra ataques coordenados e distúrbios.…”