Análise do Efeito do Desequilíbrio entre Fases

Análise do Efeito do Desequilíbrio entre Fases sobre a Estabilidade de
Tensão a partir do Método do Ponto de Máximo Carregamento
Bruci P. Cabrera
Universidade Estadual do Oeste do Paraná, UNIOESTE, PR
1. Objetivos
A Geração Distribuída (GD) diz respeito a
pequenas unidades geradoras que se ligam ao
sistema de distribuição, e, portanto, localizamse perto dos consumidores. Estes geradores
têm por característica da própria natureza
operar
com
carregamento
de
forma
desequilibrada entre as fases. Esse trabalho
tem por objetivo o estudo da estabilidade de
tensão
de
um
sistema-teste
trifásico
implementado no ATP por SALIM (2010), onde
será analisada sua curva P-V para a
determinação
do
ponto
de
máximo
carregamento como indicativo da instabilidade
de tensão.
2. Métodos e Procedimentos
Inicialmente, um sistema que consiste de um
gerador conectado a uma carga é modelado de
forma detalhada no Alternative Transients
Program. Será analisado o comportamento do
sistema adicionando uma carga trifásica
equilibrada, incrementá-la gradualmente em
etapas de 19,044 Ohms (correspondente a 1
p.u. com as bases adotadas), puramente
resistiva, até que se encontre o ponto de
máximo carregamento (PMC). De forma a
analisar o efeito do desequilíbrio, este sistema
é reconfigurado desequilibrando a carga entre
suas fases, e, analogamente, determina-se o
novo ponto de máximo carregamento. Por fim,
analisa-se a relação entre o desequilíbrio e a
maior ou menor capacidade do sistema a
receber cargas do SEE.
3. Resultados
A análise é realizada sobre cargas equilibradas
e desequilibradas entre as fases do gerador
síncrono, de maneira a obter uma relação entre
o desequilíbrio e PMC (ponto de instabilidade
de tensão) do sistema. Tem-se que a tensão da
máquina síncrona é de 11270 Volts, então as
medições terão esse valor como base. O PMC
encontrado para o sistema equilibrado e para o
desequilibrado tendeu a ser muito próximo, em
torno de 1,55p.u. Na Figura 1 é mostrada a
curva P-V de um sistema com um desequilíbrio
de 30% entre as fases.
Figura 1: Sistema com Cargas Desequilibradas em
30%
4. Conclusões
Assim, baseado nesta análise, não se espera
que ocorram problemas de instabilidade de
tensão neste sistema elétrico com cargas
inferiores a 190,44 Ohms. Percebe-se,
adicionalmente, que inicialmente a tensão tem
seu máximo para 19,044 Ohms. Verifica-se,
também, que tanto o sistema equilibrado
quanto desequilibrado possui uma resposta
semelhante em relação ao PMC encontrado.
Sintetizado, evidencia-se que não se espera
que o desequilíbrio entre fases seja um fator
determinante para a ocorrência de instabilidade
de tensão nesse sistema.
5. Referências Bibliográficas
[1] Kundur, P., Power System Stability and
Control. New York: McGraw-Hill, 1994.
[2] Monticelli A., Fluxo de Carga em Redes de
Energia Elétrica. São Paulo, 1983.
[3] Salim, Rodrigo Hartein. Avaliação do
impacto de controladores de amortecimento na
qualidade de energia elétrica em sistemas de
distribuição com inserção de cogeração.Tese
de doutorado(Pós – graduação em Engenharia
Elétrica) – Universidade de São Paulo – USP.
São Carlos, 2010.