Impactos da geração distribuída na estabilidade a grandes perturbações em sistemas de geração e transmissão de energia elétrica

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorKuiava, Roman-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica-
Autor(es): dc.creatorRomani, Maurício-
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-08-21T23:51:28Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-08-21T23:51:28Z-
Data de envio: dc.date.issued2014-12-16-
Data de envio: dc.date.issued2014-12-16-
Data de envio: dc.date.issued2014-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/1884/36912-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/36912-
Descrição: dc.descriptionOrientador : Prof. Dr. Roman Kuiava-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 29/08/2014-
Descrição: dc.descriptionInclui referências-
Descrição: dc.descriptionÁrea de concentração: Sistemas de energia-
Descrição: dc.descriptionResumo: Esta dissertac¸ ˜ao apresenta um estudo dos poss'ýveis impactos da inserc¸ ˜ao de gerac¸ ˜ao distribu'ýda (GD) baseada em geradores s'ýncronos na estabilidade transit ' oria angular de sistemas de gerac¸ ˜ao e transmiss˜ao. Para a realizac¸ ˜ao deste estudo 'e proposta uma metodologia de an' alise baseada em 'ýndices num' ericos normalizados e gr 'aficos em escala de cores atrav'es dos quais se pretende avaliar simultaneamente, de forma clara e objetiva, um conjunto elevado de resultados num' ericos oriundos de um universo pr 'e-determinado de respostas transit ' orias no dom'ýnio do tempo. Estes resultados num' ericos s˜ao obtidos atrav'es da soluc¸ ˜ao de um conjunto de equac¸ ˜oes alg 'ebrico-diferenciais que descrevem o comportamento din ˆamico do sistema el ' etrico de potˆ encia, sendo utilizados para tal os softwares ANAREDE e ANATEM, ambos desenvolvidos pelo CEPEL/Eletrobr'as. Por meio destes softwares s˜ao geradas as respostas num' ericas das vari 'aveis de interesse do sistema frente 'a aplicac¸ ˜ao de grandes perturbac¸ ˜oes (eventos). Para cada uma das perturbac¸ ˜oes simuladas 'e observado o comportamento do ˆangulo do rotor de cada grupo de geradores de grande porte, ligados aos sistemas de gerac¸ ˜ao e transmiss˜ao, por um per'ýodo aproximado de 10 segundos. A partir desta gama de resultados s˜ao extra'ýdos quatro 'ýndices de desempenho, atrav'es dos quais s˜ao avaliados diferentes aspectos do comportamento transit ' orio do sistema el ' etrico de potˆ encia: o M'aximo Desvio Angular absoluto do rotor em relac¸ ˜ao ao Centro de In ' ercia do sistema ('ýndice MDACI), o M'aximo Desvio Angular absoluto do ˆangulo do rotor em relac¸ ˜ao ao ponto de equil'ýbrio pr ' e-falta Individual de cada gerador de grande porte ('ýndice MDAID), a Integral do erro absoluto entre o ˆangulo do rotor no tempo e seu valor em regime permanente p' os-falta ('ýndice ITAE-ts) e o Tempo Cr'ýtico de abertura dos dispositivos de protec¸ ˜ao do sistema de transmiss ˜ao ('ýndice TC). Os valores dos 'ýndices de desempenho s˜ao por fim expostos de maneira a mapear, usando uma escala de cores, os resultados de cada centro de gerac¸ ˜ao para cada contingˆencia (perturbac¸ ˜ao) considerada. A metodologia proposta 'e ent˜ao aplicada na avaliac¸ ˜ao dos poss'ýveis impactos da inserc¸ ˜ao de GD sobre um sistema de gerac¸ ˜ao e transmiss˜ao. Para isto, 'e utilizado como sistema-teste uma parte do sistema de gerac¸ ˜ao e transmiss˜ao brasileiro referente 'a Regi˜ao Sul, contendo 33 barras, 7 centros de gerac¸ ˜ao, 9 centros de carga e 26 linhas de transmiss˜ao. Para a GD inserida junto 'a rede de distribuic¸ ˜ao 'e utilizado um modelo de gerador s'ýncrono de polos lisos acoplado a uma turbina a vapor. S˜ao considerados conjuntos de testes distintos considerando diferentes n'ýveis de penetrac¸ ˜ao e diferentes locais para a inserc¸ ˜ao de GD. Os resultados expostos em mapas de cores e seus 'ýndices normalizados permitiram uma r 'apida identificac¸ ˜ao dos centros de gerac¸ ˜ao mais afetados positiva e negativamente com a inserc¸ ˜ao de GD. O 'ýndice ITAE-ts mostrou-se o mais sens'ývel entre todos os 'ýndices utilizados, sendo que a inserc¸ ˜ao de GD afetou, em geral, positivamente os resultados deste 'ýndice sugerindo uma melhora na atenuac¸ ˜ao de oscilac¸ ˜oes transit ' orias. A metodologia proposta se mostrou promissora, podendo facilmente ser utilizada pelas concession' arias de energia el ' etrica para estudos de planejamento e operac¸ ˜ao do sistema. Palavras-chave: Gerac¸ ˜ao distribu'ýda. Estabilidade transit ' oria. 'Indices de desempenho-
Descrição: dc.descriptionAbstract: This dissertation presents a study of the possible impacts of the inclusion of distributed generation (DG) based on synchronous generators at transient stability of power generation and transmission systems. For this study we propose an analysis methodology based on standard numerical indices and graphics in color scale by which it intends to simultaneously evaluate, clearly and objectively, a large set of numerical results from a predetermined universe of time domain transient responses. These numerical results are obtained by solving a set of differential-algebraic equations that describes the dynamic behavior of electric power system. ANAREDE and ANATEM softwares are used in this solution, both developed by CEPEL / Eletrobr 'as. These softwares generates numerical responses for the interest variables of the system by application of large disturbances (events). For each disturbance simulated we observe the behavior of rotor angle of each large generators set for approximately 10 seconds. From this range of results four performance indices are extracted, evaluating different aspects of the electric power system transient behavior: the Maximum Absolute rotor Angle Deviation relative to the system center of inertia (MDACI index), the Maximum Absolute rotor Angle Deviation relative to the Individual equilibrium point of each large generator before fault(MDAID index), the Integral time-multiplied Absolute Error of rotor angle relative to its value in steady state after fault (ITAE-ts index) and the Critical clearing Time for the transmission system protective devices (TC index). The performance indices values are finally exposed in a map using a color scales, using each generation center results for each considered contingency (disturbance). The proposed methodology is used to evaluate the possible impacts of DG inclusion over a generation and transmission system. Testing the metodology, a part of the generation and transmission system related to the Brazilian South Region is used, containing 33 buses, 7 generation centers, 9 load centers and 26 transmission lines. A model of flat pole synchronous generator connected to a steam turbine is used as DG inserted along the distribution system. Different sets of tests, considering different penetration levels and different locations for DG insertion are simulated. The results shown in color maps and their normalized indices allowed rapid identification of DG inserting most affected generation centers, both positively and negatively. The ITAE-ts index was found to be the most sensitive of all indices, where DG insertion in general positively affected the results of the index suggesting improvement in transient oscillations attenuation. The proposed methodology is promising and can easily be used by electric utilities for planning and system operation studies. Key words: Distributed generation. Transient stability. Performance indices.-
Formato: dc.format122f. : il., tabs., grafs., color.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectDissertações-
Palavras-chave: dc.subjectTeses-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia eletrica - Transmissão-
Palavras-chave: dc.subjectMaquinas eletricas sincronas-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia elétrica-
Título: dc.titleImpactos da geração distribuída na estabilidade a grandes perturbações em sistemas de geração e transmissão de energia elétrica-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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