ANÁLISE DE CONTINGÊNCIA SIMPLES, COMPENSAÇÃO PARALELA E DETERMINAÇÃO DA MARGEM DE CARREGAMENTO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

Resumo

O sistema elétrico precisa ser confiável e capaz de suportar contingências para garantir a demanda de energia sem sobrecarga em equipamentos elétricos. Nesta pesquisa, foi analisada a estabilidade de tensão do sistema-teste STB-33 em três situações: caso base, após a simulação de contingência simples de linhas de transmissão e após a aplicação da compensação paralela nos casos de contingência com violações de tensão. Foi utilizado o software ANAREDE para simular as contingências e buscar soluções utilizando o método de Newton-Raphson, descartando casos em que a retirada da linha causasse isolamento de elementos da rede, o que resultou em 26 casos de contingência simulados. Sete casos não obtiveram solução inicial para o fluxo de carga, principalmente na área A, que não é capaz de suprir sua demanda sozinha, o que resulta em um intercâmbio de energia com a área B. Como meio de forçar a solução do fluxo de carga, foram utilizados três métodos: desligamento dos controles do ANAREDE, representação da carga em 75% de potência ativa e a definição das barras que interligam as linhas contingenciadas como referência. A última opção resultou na convergência de todos os casos e nos menores índices de severidade. Esses casos foram desconsiderados nos estudos de compensação devido a simplificações para obter a convergência. Os casos de contingência com violações de fluxo nas linhas estão principalmente na área B, onde a área A importa energia devido à sua demanda maior que o fornecimento. Já os casos com violação de tensão nos barramentos se encontram, em sua maioria, na área A, pois as barras dessa área não são capazes de suportar toda a sua demanda, resultando em quedas de tensão. Para esses casos, foi aplicada a compensação paralela, importante para controlar a potência reativa na rede e melhorar o desempenho das linhas de transmissão. Sendo assim, foi utilizado o FLUPOT para realizar os cálculos do fluxo de potência ótimo, determinando a quantidade de reativos a serem alocados e as barras que devem receber a compensação paralela. Os casos 18 e 22 foram escolhidos para receber a compensação devido aos seus altos índices de severidade, onde a compensação se mostrou eficaz, recuperando as tensões dos barramentos contingenciados e periféricos. Estudos de estabilidade de tensão identificam pontos vulneráveis do sistema, e um método comum é a curva PV. Utilizando o método da continuação através do ANAREDE para determinar a curva PV e analisar a margem de carregamento dos casos 18 e 22, foi realizado um acréscimo de carga de 0,2%. Algumas barras não se mantiveram estáveis em termos de tensão, mesmo após a compensação. Essas barras são consideradas críticas, pois apresentaram subtensão em emergências. O caso base teve a maior margem de carregamento e margem de segurança de tensão, respeitando o limite mínimo preestabelecido pela ONS, de 7% para sistemas completos. Os casos 18 e 22, após a contingência, apresentaram margem de carregamento e margem de segurança de tensão abaixo do limite de 4%, que é o limite mínimo para sistemas incompletos. Após a compensação, os casos 18 e 22 tiveram aumento nos índices de carregamento e tensão, com uma margem de segurança de 4,8446% para o caso 18 e de 6,2976% para o caso 22.

DOI: https://doi.org/10.56238/sevened2025.036-028