Estudos Preliminares da Aplicação de Controle Coordenado de

VIII SIMPÓSIO DE ESPECIALISTAS EM PLANEJAMENTO DA OPERAÇÃO E
EXPANSÃO ELÉTRICA
VIII SYMPOSIUM OF SPECIALISTS IN ELECTRIC OPERATIONAL AND EXPANSION
PLANNING
19 a 23 de Maio de 2002
May – 19th to 23rd – 2002
BRASÍLIA (DF) – BRASIL
ESTUDOS PRELIMINARES DA APLICAÇÃO DE CONTROLE
COORDENADO DE TENSÃO NA ÁREA RIO
Camilo B. Gomes
Nelson Martins*
Glauco N. Taranto
Júlio C. R. Ferraz
Marcelos G. Santos
COPPE/UFRJ – CEPEL
CEPEL
COPPE/UFRJ
COPPE/UFRJ – CEPEL
ONS
Resumo
Este artigo apresenta uma análise preliminar dos
benefícios da utilização de um esquema de controle
coordenado de tensão na Área Rio.
Palavras-chave: Estabilidade de Tensão, Controle
Coordenado de Tensão, Simulador Rápido.
1 - Introdução
O tema controle coordenado de tensão vem despertando
grande interesse, como demonstra o número crescente
de artigos técnicos apresentados em eventos científicos
internacionais. O CEPEL, a COPPE/UFRJ e o ONS
vêm desenvolvendo trabalho conjunto nessa área,
visando sua aplicação em áreas críticas do sistema
brasileiro, sob o ponto de vista de controle e
estabilidade de tensão. Este artigo descreve simulações
do comportamento dinâmico de tensão da Área Rio,
considerando ou não a presença de controle coordenado
de tensão (CST), semelhante àqueles que vêm sendo
empregados na Itália e França.
O desempenho de tensão do sistema é avaliado
considerando-se uma curva de carga típica (24 horas,
com discretização horária) para a Área Rio. O CST
simulado, tal como nos esquemas europeus existentes,
consiste em um sistema de controle a malha fechada, de
dinâmicas lentas, que regula a tensão de determinados
nós do sistema, denominados barras piloto, através da
atuação coordenada das fontes de reativo existentes na
área. Os estudos descritos neste artigo indicam os
benefícios operativos advindos da utilização do CST na
Área Rio. Os geradores que participam deste controle
são Angra I, Santa Cruz, Furnas, além do compensador
síncrono de Grajaú. Os resultados apresentados foram
obtidos com a utilização de um simulador rápido no
domínio do tempo capaz de modelar adequadamente
esquemas avançados de CST.
2 - Controle Coordenado de Tensão
O CCT, em geral, está subdividido em três níveis
hierárquicos, sendo eles: o Controle Primário de Tensão
(CPT), o Controle Secundário de Tensão (CST) e o
∗
Controle Terciário de Tensão (CTT). O CPT é o nível
hierárquico mais rápido, podendo ser subdividido em
controle individual dos geradores (RAT) e controle
conjunto das usinas (JVC - Joint Voltage Control) [1].
O CST consiste na atuação de um grupo específico de
reguladores de tensão dos geradores, compensadores
estáticos ou síncronos, taps de transformadores, etc., de
forma a manter o perfil de tensão desejado em barras,
ditas, piloto. As tensões dessas barras piloto devem ser
representativas do perfil de tensão da região na qual
estão inseridas. O controle secundário de tensão atua
numa escala de tempo de 30s a 60s, por exemplo, e se
caracteriza por ser um controle de efeito regional.
O CTT é o nível de coordenação mais lento, no qual a
reserva disponível de geração de potência reativa é
otimizada para manter um perfil de tensão adequado.
Neste nível se utiliza um programa de fluxo de potência
ótimo cuja função objetivo é a maximização da reserva
de potência reativa e cujas restrições são associadas aos
limites da tensão nos principais barramentos do sistema.
Restrições associadas à margem de estabilidade de
tensão também podem ser introduzidas na formulação
do CTT. A Figura 1 mostra a estrutura hierárquica do
CCT. Este trabalho, no entanto, trata somente do
controle primário e controle secundário de tensão.
3 - Simulador Rápido
As simulações que serão apresentadas neste trabalho
foram obtidas com uma ferramenta de simulação rápida
no domínio do tempo [2,3,4]. Esse tipo de simulador
somente considera as dinâmicas de médio e longo
prazo. As dinâmicas rápidas são consideradas estáveis e
instantâneas, o ponto de equilíbrio final associado com
as dinâmicas rápidas existentes são representadas por
um conjunto de equações algébricas. O conjunto básico
de equações não-lineares é apresentado em (1).
y& = 0 = g ( y, x , z, w )
x& = 0 = f ( y, x, z, w )
(1)
z d (k + 1) = h d ( y, x , z d , z c (k ))
z& c = h c ( y, x , z d , z c )
CEPEL/DTI – Av. Um, s/n – Cidade Universitária – Rio de Janeiro – RJ – CEP 21941-590 – Phone (21) 2598-6167 – Fax (21) 2260-2336/Email: [email protected]
SCADA
CTT
VFPO
Vref
A Figura 3 mostra um diagrama esquemático dos
diversos corredores de transmissão que alimentam a
Área Rio. O fluxo de potência para essa área flui através
de quatro corredores de transmissão de energia
identificados na Figura 3 como F1, F2, F3 e F4. O
somatório desses fluxos compõe o chamado Fluxo Rio
de Janeiro (FRJ). Em estudos de fluxo de potência da
Área Rio, uma condição operativa é geralmente descrita
em função do consumo de potência ativa das empresas
Light, CERJ e ESCELSA e pelo valor do FRJ [2,5].
CST
Vp
CPT
região de interesse denominada Área Rio é formada
pelas empresas Light, CERJ, ESCELSA e parte do
sistema de Furnas.
Barra Piloto
Vt
Marimbondo
E fd
V. Grande
345 kV
Restante do Sistema
500 kV
Araraquara
Poços de
Caldas
Campinas
Constantes de Tempo
L.C.Barreto
345 kV
Tijuco Preto
Furnas
C. Paulista
500 kV
Figura 1: Estrutura hierárquica do CCT.
138 kV
Onde y representa as variáveis algébricas, tais como
tensões e ângulos terminais, x representa as variáveis
relacionadas aos fenômenos de curto prazo, tais como
tensões internas das máquinas, também é um conjunto
de equações algébricas, zd representa as variáveis de
estado discretas de médio e longo prazos, por exemplo,
a posição de tap, zc representa as variáveis de estado
contínuas de médio e longo prazos, por exemplo,
variáveis associadas à dinâmica do CST, ao controle de
tensão da barra de alta, etc. Uma análise detalhada do
conjunto de equações apresentado em (1) é feita em [3].
A Figura 2 mostra uma comparação qualitativa dos
resultados obtidos com uma simulação completa no
tempo, isto é, considerando-se os fenômenos de curto,
médio e longo prazos e uma simulação onde os
transitórios rápidos são desprezados. Essa simplificação
visa, entre outras coisas, acelerar o processo iterativo,
principalmente em se tratando da simulação de sistemas
de grande porte.
0,18
Itutinga
F1
F2
Angra
500 kV
345 kV
Adrianópolis
F3
Valadares
Campos
138 kV
230 kV
Aparecida
Funil
V. Redonda
Jacarepaguá
SC
138 kV
138 kV
Vitória
Grajaú
230 kV
Mascarenhas
N. Peçanha
F4
Santa Cruz
RIO AREA
Área
Rio
Figura 3: Principais linhas de transmissão que suprem a área rio.
Um dos principais objetivos do CST é regular a tensão
da barra piloto num valor pré-especificado [6,7], nos
diversos cenários de carregamento do sistema.
Os resultados que serão apresentados, neste trabalho,
mostram o efeito do CST na regulação da barra piloto
para uma curva de carga típica com duração de 24
horas. A barra escolhida como barra piloto foi a barra de
Jacarepaguá [2,5]. A usina de Marimbondo não
participa do CST, porém a tensão na barra de alta desta
usina é controlada (High Side Voltage Control – HSVC).
0,15
A Tabela 1 mostra os fatores de participação de potência
reativa aplicados nas unidades geradoras participantes
do CST.
Simulação Completa
0,12
0,09
0,06
Tabela 1: Fatores de participação de potência reativa
Simulador Rápido
0,03
0,00
0
13
25
38
50
63
Tempo (s)
75
88
100
Figura 2: Simulação completa × simulação rápida (simplificada).
4 - Descrição do Sistema Exemplo
Nesse estudo é utilizada uma configuração do Sistema
Interligado Brasileiro (Sul/Sudeste), composta por 730
barras, 1146 linhas de transmissão e transformadores,
85 usinas geradoras e compensadores síncronos. A
Barra
10
16
30
44
Usina
FURNAS---7MQ
ANGRA-1--1MQ
SCRUZ19--1MQ
GRAJAU---2MQ
Fator de Participação (%)
30
5
10
55
Inicialmente, a usina de Furnas seria excluída do CST,
tendo sua tensão controlada por um esquema de HSVC.
Isto, entretanto não foi possível devido a problemas de
convergência nos programas de fluxo de potência e no
simulador rápido. Desta forma, as quatros usinas
listadas na Tabela 1 formam o grupo mínimo de usinas
2
necessárias para o correto funcionamento do CST.
Como este trabalho tem caráter preliminar, não foi
realizada nenhuma investigação profunda buscando
identificar a melhor estratégia de operação e ajuste do
CST.
4.1 - Curva de Variação de Carga
O desempenho do CST pode ser mais bem avaliado pela
análise de simulação que contemple o efeito da variação
da carga ao longo de um dia ou ao longo de uma
semana. Foi realizada, neste trabalho, a comparação
entre o desempenho do sistema com e sem o CST. A
curva de carga utilizada (Figura 4) foi baseada em uma
curva real de parte da carga total da empresa Light, para
uma quarta-feira do mês de janeiro de 1988. As
potências ativas dos geradores variam, para cada
patamar de carga, de acordo com o estatismo dos
reguladores de velocidade das máquinas.
Curva de Carga
1050
890
730
Per fil de T ensão
1,06
1,05
1,04
1,03
1,02
1,01
1,00
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
Marimbondo
Furnas
S. Cruz
Angra I
Jacarepaguá
Grajaú
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 6: Perfil de tensão de barras da Área Rio com CST e sem
HSVC.
Per fil de T ensão
1,06
1,05
1,04
1,03
1,02
1,01
1,00
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
Marimbondo
Furnas
S. Cruz
Angra I
Grajaú
0
3
6
9
570
Jacarepaguá
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 7: Perfil de tensão com CST e com HSVC em Marimbondo.
410
250
0
3
6
9
12
15
Tempo (h)
18
21
24
Figura 4: Curva de carga diária
5 - Resultados
A Figura 8 mostra a tensão na barra de Jacarepaguá
(barra piloto) na presença e na ausência de CST. A
Figura 9 apresenta o detalhe (escala de tempo
expandida) do comportamento da tensão na barra piloto
após uma redução de carga.
Bar r a Piloto (Jacar epaguá)
0,99
A Figura 5 e a Figura 6 apresentam, na ausência e na
presença do CST, o perfil de tensão das barras das
usinas participantes do (Furnas, Angra I, Santa Cruz e
Grajaú), da barra piloto (Jacarepaguá) e da barra da
UHE de Marimbondo. A usina de Marimbondo não
possui HSVC, nos casos cujos resultados estão descritos
nas Figura 5 e Figura 6.
A Figura 7 apresenta o perfil de tensão das usinas
participantes do CST, da barra piloto e da usina de
Marimbondo (com HSVC) na presença do CST.
0,98
0,97
0,96
sem CST e sem HSVC
0,95
com CST e sem HSVC
0,94
com CST e com HSVC
0,93
0
0,978
Marimbondo
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 8: Tensão da barra piloto.
P er fil de T ensão
1,06
3
Bar r a Piloto (Jacar epaguá)
0,977
1,04
Furnas
1,02
S. Cruz
0,976
Angra I
1,00
sem CST e sem HSVC
0,974
com CST e sem HSVC
0,973
Jacarepaguá
0,98
0,975
com CST e com HSVC
0,972
0,96
0,971
Grajaú
0,94
0,970
0,969
0,92
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 5: Perfil de tensão de barras da Área Rio sem CST e sem
HSVC.
0,968
0,990 0,995 1,000 1,005 1,010 1,015 1,020 1,025 1,030
T empo (h)
Figura 9: Detalhe do comportamento da tensão na barra piloto após
uma redução de carga.
3
A Figura 10, a Figura 11 e a Figura 12 mostram a tensão
terminal das usinas de Angra I, Furnas e Santa Cruz na
presença e na ausência de CST. A Figura 13 mostra a
tensão terminal do compensador síncrono de Grajaú.
do CST e da usina de Marimbondo, na ausência e na
presença de CST.
Potência Reativa
400
330
Bar r a 10 - Angr a I
1,04
Grajaú
260
1,03
Angra I
1,02
190
1,02
120
1,01
Marimbondo
50
1,00
0,99
-20
sem CST e sem HSVC
0,99
Furnas
com CST e sem HSVC
0
3
6
9
0,98
com CST e com HSVC
0,97
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
18
21
24
Potência Reativa T otal
900
Bar r a 16 - F ur nas
12
15
Tempo (h)
Figura 14: Potência reativa das usinas (com CST e com HSVC em
Marimbondo).
Figura 10: Tensão terminal de Angra I.
1,050
S. Cruz
-90
775
650
525
1,045
400
sem CST e sem HSVC
275
1,040
com CST e sem HSVC
150
sem CST e sem HSVC
1,035
com CST e com HSVC
25
com CST e sem HSVC
-100
0
com CST e com HSVC
1,030
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
sem CST e sem HSVC
com CST e sem HSVC
1,04
com CST e com HSVC
1,03
1,02
1,01
1,00
0,99
0,98
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 12: Tensão terminal de Santa Cruz.
Bar r a 44 - Gr ajaú
0,99
0,98
0,97
0,96
com CST e sem HSVC
com CST e com HSVC
0,94
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
12
15
T empo (h)
18
21
24
18
21
A Figura 16 e a Figura 17 mostram a potência reativa
gerada pelas usinas de Furnas e Santa Cruz na presença
e na ausência de CST. Pode ser observado que enquanto
a geração de potência reativa em Furnas diminui quando
o CST está ativo, Santa Cruz tem sua geração
aumentada. Apesar da pequena variação de potência
reativa total do sistema, as potências de cada máquina
são devidamente alteradas com o objetivo de manter no
valor desejado a tensão da barra piloto (Jacarepaguá).
A Figura 18 mostra a potência reativa das usinas
participantes do CST verificando-se que o fator de
participação se dá de acordo com o especificado.
sem CST e sem HSVC
0,95
9
Avaliando-se as figuras anteriores, nota-se que quando o
CST está ativo, apesar das variações significativas de
tensão nas barras terminais de Angra I (Figura 10),
Furnas (Figura 11), Santa Cruz (Figura 12) e Grajaú
(Figura 13), o somatório das potências reativas destes
geradores apresenta variação pequena (Figura 15). Desta
forma, o perfil de tensão da barra piloto é regulado no
valor desejado durante a variação diária da carga sem
implicar, necessariamente, no aumento da geração de
potência reativa do sistema.
Bar r a 30 - S. Cr uz
1,05
6
Figura 15: Potência reativa total das usinas.
Figura 11: Tensão terminal de Furnas.
1,06
3
24
Figura 13: Tensão terminal de Grajaú.
A Figura 14 mostra a potência reativa gerada pelas
usinas participantes do CST e da usina de Marimbondo
(com HSVC) na presença de CST. A Figura 15 mostra a
potência reativa total gerada pelas usinas participantes
As discrepâncias observadas nos fatores de participação
especificados, só ocorrem durante um curto espaço de
tempo, onde a malha de controle do CST está corrigindo
os despachos de reativo para os novos valores
requeridos.
4
verificadas nas simulações devem-se a diferença de
modelagem das barras de tensão controlada.
Potência Reativa
100
Furnas (sem CST)
80
A Figura 19 mostra a tensão na barra de Jacarepaguá
(barra piloto). O resultado obtido com o ANAREDE é
uma reta com valor igual a 0,97 pu. O resultado obtido
com o simulador rápido, diferentemente, apresenta
variações de tensão quando há alteração de carga.
60
40
20
0
Furnas (com CST)
Bar r a Pi loto (Jacar epaguá)
-20
0,99
-40
0
3
6
9
12
15
Tempo (h)
18
21
24
0,98
Figura 16: Geração de Potência reativa da usina de Furnas.
0,97
Potência Reativa
70,0
0,96
58,8
0,95
S. Cruz (com CST)
47,5
FastSim
ANAREDE
36,3
0,94
0
25,0
13,8
3
S. Cruz (sem CST)
-8,8
-20,0
3
6
9
12
15
T empo (h)
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 19: Comparação FastSim × ANAREDE.
2,5
0
6
18
21
24
Figura 17: Geração de potência reativa da usina de Santa Cruz.
A Figura 20, a Figura 21, a Figura 22 e a Figura 23
mostram respectivamente as tensões terminais das
usinas de Angra I, Furnas, Marimbondo e Santa Cruz. A
Figura 24 mostra a tensão terminal do compensador
síncrono de Grajaú.
Repar tição de Potência Reativa
0,65
0,60
0,55
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-0,05
-0,10
-0,15
Grajaú
Bar r a 10 - Angr a I
1,04
1,03
1,02
1,01
Angra I
S. Cruz
1,00
0,99
Furnas
FastSim
ANAREDE
0,98
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
0,97
0
3
6
9
Figura 18: Relação de Mvar entre a usinas
12
15
T empo (h)
18
21
24
21
24
Figura 20: Comparação FastSim × ANAREDE.
6 - Comparação entre o Simulador Rápido e um
Programa de Fluxo de Potência
Por se tratar de uma ferramenta nova, muitos testes têm
sido feitos com o intuito de se validar os resultados
obtidos com simulador rápido. Esta tarefa esbarra na
indisponibilidade de ferramentas computacionais
similares. O objetivo desta seção é mostrar que os
resultados obtidos com o simulador rápido são coerentes
e confiáveis. Para tanto foi utilizado o Programa de
Analise de Redes (ANAREDE) do CEPEL.
Bar r a 16 - F ur nas
1,060
1,055
1,050
1,045
1,040
1,035
FastSim
ANAREDE
1,030
0
Há, entretanto, diferenças importantes entre os dois
programas que devem ser levadas em consideração: o
simulador rápido é uma ferramenta de simulação no
domínio do tempo e a modelagem de barras de tensão
especificada não é feita. Apesar dessas diferenças, foi
feita uma comparação utilizando a curva de carga
apresentada na Figura 4. Todos os valores de cada um
dos patamares calculados pelo simulador rápido foram
verificados no ANAREDE. Desta forma, as diferenças
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
Figura 21: Comparação FastSim × ANAREDE.
A diferença entre os resultados obtidos com o
ANAREDE e os resultados obtidos com o simulador
rápido acontece devido às diferenças de modelagem da
barra de tensão controlada. Pode-se observar que o
comportamento da tensão das usinas mencionadas
acima é coerente nos dois programas.
5
Bar r a 20 - M ar imbondo
1,0510
Bar r a 16 - F ur nas
60
50
1,0505
40
30
1,0500
20
10
1,0495
0
FastSim
FastSim
-10
ANAREDE
ANAREDE
1,0490
-20
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
0
3
Figura 22: Comparação FastSim × ANAREDE.
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
21
24
21
24
21
24
Figura 26: Comparação FastSim × ANAREDE.
Bar r a 30 - S. Cr uz
1,06
6
Bar r a 20 - M ar imbondo
130
1,05
115
1,04
100
1,03
85
1,02
70
1,01
FastSim
1,00
55
ANAREDE
FastSim
ANAREDE
0,99
40
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
0
Figura 23: Comparação FastSim × ANAREDE.
9
12
15
T empo (h)
18
Bar r a 30 - S. Cr uz
80
0,98
56
0,97
32
0,96
8
0,95
6
Figura 27: Comparação FastSim × ANAREDE.
Bar r a 44 - Gr ajaú
0,99
3
-16
FastSim
FastSim
ANAREDE
ANAREDE
0,94
-40
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
0
3
Figura 24: Comparação FastSim × ANAREDE.
6
9
12
15
T empo (h)
18
Figura 28: Comparação FastSim × ANAREDE.
A Figura 25, a Figura 26, a Figura 27 e a Figura 28
mostram a potência reativa gerada pelas usinas de
Angra I, Furnas, Marimbondo e Santa Cruz,
respectivamente. A Figura 29 mostra a potência reativa
gerada pelo síncrono de Grajaú.
Bar r a 10 - Angr a I
Bar r a 44 - Gr ajaú
400
280
160
220
40
158
-80
96
-200
FastSim
ANAREDE
0
34
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
Figura 29: Comparação FastSim × ANAREDE.
-28
FastSim
ANAREDE
-90
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
Figura 25: Comparação FastSim × ANAREDE.
21
24
Mais uma vez verifica-se pequena diferença entre os
resultados, mas ocorre o mesmo comportamento
coerente das curvas.
A Figura 30 mostra a potência reativa total gerada pelas
usinas participantes do CST e da usina de Marimbondo
(com HSVC) na presença de CST.
6
Pot ência Reativa T ot al
800
600
400
200
0
FastSim
ANAREDE
-200
0
3
6
9
12
15
T empo (h)
18
21
24
Figura 30: Comparação FastSim × ANAREDE.
O esquema de controle coordenado de tensão já se
encontra em operação em países europeus. O controle
terciário de tensão determina os ajustes a serem feitos
para a tensão da barra piloto e os fatores de participação
das usinas, bem como coordena o chaveamento de
bancos de capacitores ou reatores. Nesse caso um
programa de fluxo de potência ótimo é usado para se
determinar esses ajustes e ações. O controle coordenado
de tensão pode utilizar também técnicas de inteligência
artificial como a lógica fuzzy [8]. A utilização de bancos
de capacitores ou reatores chaveados e a aplicação de
esquema de controle terciário de tensão em áreas do
sistema brasileiro serão objeto de investigação futura.
7 - Conclusões
8 - Referências
Esse trabalho descreve uma aplicação do esquema de
controle secundário de tensão (CST) bem como o
esquema de controle denominado High Side Voltage
Control (HSVC) na Área Rio. Além disso, utiliza um
programa de fluxo de potência, o ANAREDE do
CEPEL, para validar os resultados obtidos.
[1] R. J. G. C. Silva, F. M. Silva, H. A. L. Duarte, J.
C. R. Chaparro and R. Justino, “Modelagem e
Ajuste do Controle Conjunto de Tensão de Itaipu 50
Hz e 60 Hz”, SNPTE, Foz do Iguaçu, PR, 1997.
[2] C. B. Gomes, Implementação de Funções Utilizadas
no Controle Coordenado de Tensão num Simulador
Rápido. Tese de M.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de
Janeiro, RJ, Brasil, 2001.
[3] W. J. Causarano, Método de Simulação Rápida no
Tempo para Avaliação da Estabilidade de Tensão.
Tese de M.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ,
Brasil, 1997.
[4] W. J. Causarano, D. M. Falcão and G. N.
Taranto, “A Fast Domain Simulation Method for
Voltage Stability Assessment”, Proceedings of the
VI SEPOPE, Salvador, BA, May 1998.
[5] G. N. Taranto, N. Martins, A. C. B. Martins, D.
M. Falcão and M. G. dos Santos, “Benefits of
Applying Secondary Voltage Control Schemes to
the Brazilian System”, Proceedings of the
IEEE/PES Summer Meeting, Seattle, WA, July
2000.
[6] J. P. Paul, J. Y. Léost and J. M. Tesseron, “Survey
of the Secondary Voltage Control in France: Present
Realization and Investigations”, IEEE Transactions
on Power Systems, Vol. 2, No. 2, pp. 505-511, May
1987.
[7] S. Corsi, P. Marannino, N. Losignore, G.
Moreschini and G. Piccini, “Coordination
between the Reactive Power Scheduling Function
and the Hierarchical Voltage Control of the EHV
ENEL System”, IEEE Transactions on Power
Systems, Vol. 10, No. 2, pp. 686-694, May 1995.
[8] A. B. Marques, G. N. Taranto and D. M. Falcão,
“Controle Coordenado de Tensão na Área Rio
Utilizando Lógica Fuzzy”, Anais do XVI SNPTEE,
Campinas, SP, Outubro 2001.
O uso do simulador rápido, ferramenta que não
representa as oscilações eletromecânicas e outras
dinâmicas rápidas, mostrou-se apropriada para estudos
de dinâmica de tensão para o sistema brasileiro.
A implementação de um esquema de controle
secundário de tensão garante um perfil de tensão
desejado bem como a repartição adequada de geração de
potência reativa entre as máquinas participantes do
CST.
O simulador rápido possui várias funções que o tornam
bastante útil na análise de fenômenos relacionados à
estabilidade de tensão e ao uso racional do suporte de
potência reativa de um sistema. Portanto além do
esquema de controle secundário de tensão com ordens
de reativo e do esquema de High Side Voltage Control,
o simulador rápido pode analisar o efeito da variação de
carga em degrau, variação de carga em rampa, conexão
e desconexão de bancos de capacitores e reatores,
degrau na referência da tensão da barra piloto, abertura
e fechamento de circuitos, bem como a simulação de
uma curva de carga de 24 horas como foi apresentado
nesse trabalho.
O uso do simulador rápido revelou ser bastante
apropriado para estudos dinâmicos de tensão de médio e
longo prazo, como o estudo de estabilidade de tensão
em sistemas elétricos. Os resultados obtidos com essa
ferramenta foram totalmente validados com aqueles
obtidos por um programa comercial de estabilidade
transitória, levando-se em conta a dinâmica lenta assim
como o resultado de regime permanente [2].
Existem várias vantagens em se usar o esquema de
controle secundário de tensão, como: melhoria no perfil
de tensão das barras vizinhas à barra piloto; Melhor
utilização das reservas de potência reativa do sistema;
Repartição adequada de geração de potência reativa
entre as máquinas participantes do controle.
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