Analysis of the influence of statcom on the dynamic behavior of electrical power systems using the "Saber" simulator

Almost all the world-wide electric power Systems, included the Brazilian one, have experienced problems in relation to the high loading levei of transmission lines, caused by the lack of investment to compensate the growing power demand. Aiming to solve this problem, it was developed, in the eighties, a technology denominated FACTS (Flexible AC Transmission Systems), which employed passive elements as resistors, reactors and capacitors in its first family. In the most recent generation equipments, these elements were substituted by modem inverters, thanks to the evolution of power electronics and, more specifically, high power semiconductor switches like GTOs. Within the FACTS devices, referred by advanced static compensators, that named STATCOM stands out, since it accomplishes the control of reactive as well as active power. This work was conceived taking into account several aspects related with this FACTS equipment such as: operational principies, mathematical modelling and computational implementation. Adding to these purposes, the results of Computer investigations with the simulation package “SABER” are presented and discussed in order to analyses the dynamic behaviour of an electric power system equipped with such compensator, when the system is submitted to some great disturbances.Dissertação (Mestrado)Praticamente todos os sistemas de energia elétrica do mundo, incluindo o sistema brasileiro, têm experimentado problemas com relação ao alto nível de carregamento das linhas de transmissão, devido a falta de investimento para compensar o crescimento da demanda de potência. Com o objetivo de contribuir neste sentido surgiu, nos anos 80, uma tecnologia denominada FACTS, que empregava elementos passivos como resistores, reatores e capacitores na primeira família destes dispositivos. Nos equipamentos da última geração, estes elementos foram substituídos por inversores modernos, graças aos avanços da eletrônica de potência e, mais especificamente, das chaves semicondutoras de elevada potência como os GTOs. Dentro dos dispositivos FACTS, representados pelos compensadores estáticos avançados, destaca-se o STATCOM, o qual realiza tanto o controle de potência reativa quanto de potência ativa. Este trabalho foi elaborado levando-se em consideração os vários aspectos relacionados com este equipamento FACTS tais como: o princípio de funcionamento, a modelagem matemática e a implementação computacional. Somando a estes propósitos, apresenta-se e discute-se os resultados de investigações computacionais, empregando o simulador “SABER”, com vista à análise do comportamento dinâmico de um sistema elétrico munido com este compensador, quando o sistema é submetido a algumas grandes perturbações