Fluxo de potência estendido considerando restrições de intercâmbio

Abstract

Devido à sua extensão, sistemas elétricos de grande porte, como o brasileiro, são geralmente divididos em áreas interconectadas através de linhas de transmissão. As interligações regionais possibilitam a transferência de potência entre diferentes áreas. Visando economia e um melhor aproveitamento dos recursos energéticos disponíveis em cada área, são realizados estudos do intercâmbio de potência a fim de identificar níveis máximos de carregamento e limitações de transferência de potência. Atualmente, estes estudos são realizados com baixo grau de automatismo, demandando elevado esforço computacional e causando um uso muitas vezes ineficiente dos recursos disponíveis. O presente trabalho propõe a adição das restrições de intercâmbio de potência e aumento das variáveis do problema convencional de fluxo de potência. A solução gerada fornece um ponto de operação com desvios reduzidos das variáveis da rede elétrica e para o qual as equações do fluxo de potência são satisfeitas. Simulações computacionais e resultados numéricos ilustram as características da metodologia proposta.

Large electrical networks, like the Brazilian power system, are usually decomposed in areas interconnected by transmission lines. These interconnections allow to transfer the power between the distinct regions. Aiming at the economy and the better use of the available energy resources of each area, suitable studies on the electrical power exchange are necessary in order to identify the critical levels of loading and power transfer. Currently, these studies are accomplished with a low level of automatism, demanding high computational effort and resulting in an inefficient use of the available resources. The present work proposes the addition of power transfer constraints and the increase in the number of variables of the conventional power flow problem. This extension yields power flow solutions with pre-specified power interchange and reduced deviation from the base condition of the electrical network operation. Computational simulations and numerical results illustrate the characteristics of the proposed method.