Avaliação da Estabilidade Eletromecânica de um Sistema Elétrico de Potência através do Programa de Análise de Transitórios Eletromecânicos (ANATEM)

Introducao: Os agentes da industria de energia eletrica no Brasil desenvolvem ferramentas computacionais para realizar de estudos de operacao e de planejamento de sistemas eletricos de potencia (SEP), visando melhorias nos resultados, de modo a atender os clientes e o orgao regulador (ANEEL)[1]. Este trabalho aborda a utilizacao do Programa de Analise de Transitorios Eletromecânicos (ANATEM), do Centro de Pesquisas de Energia Eletrica (CEPEL)[2], para simular disturbios eletromecânicos (de grande porte) no SEP, com o objetivo de obter respostas dinâmicas para estas perturbacoes e garantir a melhor qualidade de energia eletrica. Metodologia: Segundo Benmouyal[3], os limites para a estabilidade de um gerador sincrono sao os de regime e os termicos. O limite de estabilidade em regime relaciona-se diretamente da equacao de transferencia de potencia (Geracao x Carga). E sobre os limites termicos temos: a) o limite da corrente da armadura, relacionado a potencia nominal do gerador; b) o limite da corrente de campo; e c) o limite do nucleo de ferro do fim do estator. E analisando-se o modelo classico de um gerador (1000MVA) e uma barra infinita, simula-se, no dominio do tempo, a estabilidade eletromecânica (nao linear), com a remocao de curto-circuito desta barra, considerando-se uma maquina geradora interligada ao SEP, com todos os tipos de controle pre-definidos. Resultados: As simulacoes podem ser plotadas pelo PlotCEPEL e observa-se o comportamento da tensao e do o ângulo delta versus tempo. No case 1 (Gerador Basico), o gerador perde a sua estabilidade eletromecânica a partir de curtos-circuitos na barra com duracao maior ou igual a 1,048s. E quanto ao comportamento da tensao verifica-se um grande afundamento de tensao e, comparativamente, observa-se o maior tempo para estabilizacao de tensao. No case 2 (Gerador Basico+AVR), o gerador perde a sua estabilidade eletromecânica com tempo maior ou igual a 1,003s. E verifica-se um pequeno afundamento de tensao, que representa o menor tempo para estabilizacao de tensao. E no case 3 (Gerador Basico+AVR+PSS), o gerador perde a sua estabilidade eletromecânica com tempo maior ou igual a 1,093s. E verifica-se um afundamento de tensao de patamar intermediario. Conclusao: As simulacoes sobre tempo de estabilidade/instabilidade eletromecânica em maquinas geradoras, considerando-se os limites da maquina, apontam o que o tipo de controle caracterizado por um Gerador Basico+AVR possui o melhor tempo limite para estabilidade (1.003s) e tambem o melhor resultado com relacao a estabilizacao do nivel de tensao dos geradores, dado o melhor tempo de resposta apos uma perturbacao. Referencias Bibliograficas: [1] ANEEL(2011).“www.aneel.gov.br”. Agencia Nacional de Energia Eletrica. [2] CEPEL(2011).“www.cepel.gov.br”. Centro de Pesquisas de Energia Eletrica. [3] Benmouyal, Gabriel. O Impacto do Sistema de Excitacao dos Geradores Sincronos nos Reles e Sistemas de Protecao. Schweitzer Engineering Laboratories (SEL). 2007.