Fluxo de potência desacoplado rápido trifásico para redes de distribuição

Orientador : Prof. Dr. Odilon Luis TortelliDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 26/02/2016Inclui referências : f. 119-121Área de concentração: Sistemas energiaResumo: Este trabalho propõe a aplicação da normalização complexa ao método desacoplado rápido trifásico para solução do fluxo de potência em sistemas de distribuição. O objetivo principal do trabalho é estender a eficiência já conhecida do método desacoplado rápido, quando aplicado em sistemas de transmissão, para a análise de sistemas de distribuição. Para tanto, neste trabalho apresenta-se inicialmente a formulação convencional do fluxo de potência, assim como a sua solução pelo método desacoplado rápido monofásico. Em seguida são apresentadas a diferenças entre a normalização por unidade convencional e a normalização por unidade complexa. Esta, ao contrário da outra, se utiliza de uma base de potência com valor complexo e, através deste, é capaz de ajustar virtualmente a relação entre resistência (R) e reatância (X) das linhas do sistema de distribuição, permitindo assim a aplicação do método desacoplado rápido para solução do fluxo de potência em sistemas com elevadas relações R/X. Depois é apresentada a formulação trifásica do fluxo de potência e a sua solução pelo método desacoplado rápido uno à normalização complexa. Os resultados obtidos indicam que a união entre estas duas ferramentas é uma metodologia promissora, visto que foi capaz de solucionar o problema trifásico em redes radiais, malhadas e com assimetrias, tanto de cargas quanto de topologia de rede. Através de correta aplicação da normalização complexa o método desacoplado rápido foi capaz de encontrar convergência em sistemas com elevadas relações R/X das linhas, chegando a patamares próximos àqueles que seriam obtidos com o método de Newton-Raphson tradicional para a solução do fluxo de potência. Também é apresentada a formulação na união do fluxo de potência entre rede de transmissão monofásica e rede de distribuição trifásica. Palavras-chave: Fluxo de potência trifásico. Método desacoplado rápido. Normalização Complexa. Redes de distribuição.Abstract: This work proposes the application of complex normalization to the three-phase fast-decoupled power flow in distribution systems. The main objective of this work is to extend the well-known efficiency of the fast-decoupled power flow, when applied to transmission systems, to the distribution systems analysis. Therefore, it is initially presented the conventional power flow problem formulation, as well as its solution with the monophasic fast-decoupled method. Later on, the differences between the regular per unit normalization and the complex normalization are exposed. The later one uses a complex power base instead of the real value power base of the regular normalization, and, due to this complex power base, the complex normalization is able to virtually adjust the resistance over reactance relation of distribution systems lines; furthermore allowing the application of the fast-decoupled method in distribution systems. After that, it is presented the three-phase power flow formulation and its solution through the fast-decoupled method united with the complex normalization. The obtained results indicate that this union between these tools is a promising methodology, seen that it was able to solve the three-phase power flow in systems with radial, meshed and asymmetric topologies, including asymmetries in the loads and in the lines. With the correct application of the complex normalization, the fast-decoupled method was able to find the power flow solution in systems with high R/X relations in its lines, using almost the same amount of iterations that Newton-Raphson's method would use for the power flow solution. It is also presented the formulation of the united monophasic transmission power flow to the three-phase distribution power flow. Key words: Three phase power flow. Fast-decoupled method. Complex normalization. Distribution networks