Aplicação da metodologia de região de segurança no planejamento elétrico: análise da integração da SE 525 kV Gaspar 2

Abstract

As atividades de planejamento elétrico desempenham um papel crucial, assegurando que o sistema se desenvolva de forma a garantir sua operação futura dentro de limites seguros, fornecendo energia de maneira eficiente e segura. Com o aumento constante da complexidade do sistema elétrico brasileiro, há uma necessidade crescente de ferramentas com maior capacidade de análise, permitindo aos engenheiros de planejamento realizar análises que capturem efeitos de perturbações difíceis de serem detectados. O software Organon, desenvolvido pela HPPA e adotado pelo ONS, surge como uma solução para este desafio. O objetivo deste trabalho é explorar as diversas funcionalidades do ORGANON, como ferramenta computacional, para aplicar a metodologia de região de segurança estática em um caso real do Sistema Interligado Nacional (SIN). Utilizando bases de dados disponibilizadas pelo ONS para análises e simulações, aplicou-se a metodologia de região de segurança estática para identificar problemas na rede de transmissão da região do Vale do Itajaí, em Santa Catarina, e avaliar a entrada da SE 525 kV Gaspar 2 como possível solução estrutural. Com as ferramentas integradas ao ORGANON, como interpretação de nomogramas, criação de variáveis definidas pelo usuário para monitoramento de grandezas específicas, modelagem e sinalização de um Sistema Especial de Proteção (SEP), variação da carga do sistema, entre outras, foi possível identificar cenários de sobrecarga da LT 230 kV Blumenau - Gaspar 2 em contingência e validar a efetividade do empreendimento Gaspar 2 como solução estrutural para os problemas identificados na região. Além disso, o ORGANON demonstrou ser uma ferramenta eficaz em simulações complexas, como a avaliação de segurança.

Power system planning activities play a crucial role in ensuring that the system develops in a way that guarantees its future operation within safe limits, providing energy efficiently and safely. With the constant increase in the complexity of the Brazilian power system, there is a growing need for tools with greater analytical capacity, allowing planning engineers to perform analyses that capture perturbation effects that are difficult to detect. The Organon software, developed by HPPA and adopted by the ONS, emerges as a solution to this challenge. The objective of this work is to explore the various functionalities of ORGANON, as a computational tool, to apply the static security region methodology in a real case of the Brazilian Interconnected Power System (BIPS). Using data bases provided by ONS for analyses and simulations, the static security region methodology was applied to identify problems in the transmission network of the Vale do Itajaí region in Santa Catarina state, and to evaluate the Gaspar 2 525 kV substation as a possible structural solution. With the tools integrated into ORGANON, such as nomogram interpretation, creation of user defined variables for monitoring specific quantities, modeling and signaling of a Special Protection Scheme (SPS), system load variation, among others, it was possible to identify overload scenarios of the Blumenau - Gaspar 2 230 kV transmission line in contingency and validate the effectiveness of the Gaspar 2 project as a structural solution to the problems identified in the region. Furthermore, ORGANON proved to be an effective tool in complex simulations, such as security assessment.