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Resenha

Denilson Lopes

Professor: Dr.Diego Morais

So Luiz Gonzaga-RS, Brasil.

2014

Estabilidade de Sistemas de Potncia

O referente texto sobre estabilidade de sistemas de potncia fala sobre a

condio de permanecer em sincronismo vrias mquinas sncronas em sistemas de

potncia de corrente alternada, onde a potncia eltrica a mesma da potncia

mecnica de entrada de um gerador e a potncia mecnica de sada de um motor em

um circuito composto por reatncia indutiva em srie, e corrigida pelas rotacionais.

Considerando aumentos de carga no eixo do motor, tendo a diminuir sua velocidade

por um certo tempo, resultando em um aumento no ngulo de tenses entre o

gerador e o motor, assim consequentemente ocorrendo um decrscimo na potncia

de entrada para o motor, fazendo assim com que entrada e sada aumentem a

diferena, retardando o motor, fazendo com que o motor saia de sincronismo, assim o

gerador desacelerar por um espao de tempo, at que o seu regulador de velocidade

atue, para aumentar a potncia mecnica de entrada, at equilibrar o decrscimo da

potncia eltrica de sada. O valor de potncia mxima, portanto limite de

estabilidade do sistema, e o sincronismo ser perdido se tentar transmitir mais

potncia que esse valor.

Limite de Estabilidade Transitria, o limite superior para a carga que o motor

suporta sem sair de sincronismo, estando sempre abaixo do limite esttico e podendo

ter valores distintos, dependendo da natureza e intensidade da perturbao, podendo

ser um sbito aumento de carga ou um sbito aumento de reatncia, que pode ser

causada pela desconexo de um circuito de linhas em paralelo, por uma manobra

normal, ou at um curto-circuito, que seria uma perturbao mais severa, sendo

estudado em todos os estudos de estabilidade. Um curto trifsico na linha que conecta

o gerador ao motor faz com que no gerador ocorra um torque de acelerao, e uma

desacelerao no motor, fazendo com que o sincronismo seja perdido. Para qualquer

perturbao, a manuteno ou no do sincronismo depende do valor da potncia que

estava sendo transmitida antes da ocorrncia da falta. Havendo assim um valor de

potncia transmitida para cada perturbao especificada, que o limite de

estabilidade transitria, acima do qual o sistema instvel.

Os tipos de estabilidade normalmente estudados so conduzidos nas empresas de gerao e distribuio de energia, um deles, o fenmeno que ocorre de uma grande e sbita perturbao em um sistema de potncia, denominado estabilidade transitria. O perodo de tempo pode variar de um pequeno intervalo de segundo, a partir da instabilidade da primeira oscilao determinada, at perodos superior a dez segundos, a magnitude dessas perturbaes no mais permite a utilizao de modelos linearizados, fazendo-se necessrio o uso de modelos no-lineares para as maquinas e outros equipamentos presentes no sistema na anlise dos problemas de estabilidade transitria, para a situao mais geral do estudo dos efeitos de grandes perturbaes em sistemas de vrias maquinas, a aplicao do critrio das reas iguais, no se mostra mais vivel, sendo necessrio que sejam utilizados mtodos

quantitativos baseados na integrao numrica das equaes diferenciais no lineares que modelam o sistema para anlise do problema. Para um sistema multimquinas feita a analise com o auxlio de programas que simulam o modelo matemtico do sistema para cada contingncia existente. O outros tipo de estabilidade denominada estabilidade de regime permanente, ou estabilidade a pequenos sinais, usado para descrever a resposta de sistemas a pequenas perturbaes, dizendo-se que o sistema de potncia estvel em regime permanente para uma dada condio de operao, se aps uma pequena perturbao, o sistema atinja a condio idntica ou prxima de operao anterior a perturbao. Esses mtodos de anlise, baseiam-se tanto no domnio do tempo, quanto da frequncia. Os efeitos de controle sobre estabilidade tem por objetivo tentar reduzir a magnitude das primeiras oscilaes aumentando a potncia de sincronizao. No caso de estabilidades de regime permanente, espera-se que o controle de excitao propicie alm do aumento da potncia de sincronizao, um aumento de amortecimento de oscilaes decorrentes de uma pequena perturbao.

Tambm se encontra no texto, etapas para se realizar um estudo de estabilidade, onde primeiramente se pede para executar um fluxo de potncia para a condio de antes da falta, necessrio para calcular as potencias mecnicas dos geradores e tambm as suas tenses internas, as impedncias equivalentes para representao das cargas, tambm so obtidas desse estudo do fluxo de potncia, aps calcular as impedncias ou admitncias equivalentes para as cargas, calcular tenso interna dos geradores, calcular a matriz YBarra para cada condio da rede (antes, durante e aps a falta), eliminar todos os ns, exceto as barras internas do gerador, e obter a matriz Yrede para cada condio de rede, usada as equaes diferenciais so integradas e com o adequado chaveamento da matriz Yrede para cada condio da falta.

Os estudos de controle e estabilidade so importantes em diversos setores dentro de uma empresa concessionria tpica de gerao e transmisso de energia eltrica, por exemplo na operao, frequente a realizao de estudos de anlise de estabilidade para os quais so importantes ajustes adequados dos diversos controladores do sistema, sendo necessrio que os encarregados desse setor disponham de meios para projetar adequadamente os parmetros dos controladores, tambm analisar e ter os conhecimentos necessrios para os resultados de simulaes dinmicas do sistema. Em estudos de planejamento e expanso, torna-se cada vez mais importante a considerao de restries de estabilidade para as diversas configuraes de gerao, carga e topologia de rede escolhidas para a futura expanso do sistema. Nas reas ligadas a gerao trmica e hidrulica, estudos visando obter os melhores ajustes para parmetros de reguladores de velocidade e de controladores ligados ao sistema de excitao constituem-se em tarefas regulares dos encarregados nesses setores.