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Análise de Sistemas de Energia Elétrica

Universidade Federal do Espírito Santo

Departamento de Engenharia Elétrica

Prof. Augusto César Rueda Medina / CT-XI, Sala 27 / augusto.rueda@ufes.br

Unidade 10

Software de Análise de Sistemas de Energia Elétrica

ANAREDE - Programa de Análise de Redes

ANAREDE - Programa de Análise de Redes

O ANAREDE (Programa de Análise de Redes) é um conjunto de aplicações computacionais resultante de esforços CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica) no sentido de tornar disponível às empresas do setor novas técnicas, algoritmos e métodos eficientes, adequados a realização de estudos nas áreas de operação e de planejamento de sistemas elétricos de potência.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Características

O ANAREDE é composto dos seguintes programas:

  • Fluxo de potência.

  • Equivalente de redes.

  • Análise de contingências.

  • Análise de sensibilidade de tensão.

  • Redespacho de potência ativa.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Características

O sistema gráfico para análise de redes é um conjunto de facilidades gráficas acrescentadas a este programa. O objetivo desta interface gráfica é tornar disponível às empresas do setor uma ferramenta computacional que alie aos algoritmos tradicionais de análise de redes uma forma de interação amigável e atual, dotada de novas possibilidades de visualização de resultados, capazes de agilizar a análise dos mesmos em estudos de operação e planejamento de sistemas elétricos de potência.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Capacidade do Programa

O programa ANAREDE está disponível com as seguintes capacidades:

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Capacidade do Programa

O programa ANAREDE está disponível com as seguintes capacidades:

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica

A interface gráfica do ANAREDE é de simples compreensão e as opções básicas são apresentadas na barra de atalhos (destacada em vermelho):

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica

A barra de atalhos possui ícones para adição e edição dos elementos que compõe o SEP, opções de análise, opção de arquivos, entre outras.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica

A barra de atalhos possui ícones para adição e edição dos elementos que compõe o SEP, opções de análise, opção de arquivos, entre outras.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica

Ao clicar na opção "desenho", uma segunda barra de atalhos será apresentada ao usuário, o qual tem como objetivo adicionar os elementos do sistema.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica

Ao selecionar uma opção de elemento, deve-se escolher o local que se deseja adiciona-lo. O procedimento para a inserção é realizado por meio de um duplo click com o botão esquerdo do mouse, abrindo assim uma nova janela para inserção de dados.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Barra CA

O ícone Barra CA é um elemento de geração ou carga e, como mostrado na figura, para sua inserção deve-se preencher 18 parâmetros.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Linha de Transmissão

Para inserir uma Linha de Lransmissão CA é necessário ter no mínimo duas barras no sistema. Atendendo esse pré-requisito, deve-se clicar na barra inicial e, na sequência, clicar na barra final. Feito isto, será apresentada ao usuário a tela ilustrada pela figura.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Carga

Para adicionar o elemento de carga, os campos são iguais aos apresentados no elemento Barra CA descrito anteriormente. No entanto, como pode ser observado na figura, os únicos parâmetros ativos para edição são os dados de potência ativa (1) e potência reativa (2) respectivos da carga.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Carga

Quando utilizada a opção "Informação de Elemento", uma nova janela, ilustrada pela figura, com diferentes parâmetros é apresentada ao usuário. Esses parâmetros envolvem uma análise de estabilidade, curvas P-V e P-Delta, por exemplo.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Gerador

Assim como na carga, a inserção do elemento de geração segue os mesmos dados descrito anteriormente. Conforme se pode observar na figura, os únicos parâmetros ativos para edição são os dados de 1 a 4 respectivos da geração.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Gerador

Caso os valores de geração já tenham sido adicionados no momento de adicionar a Barra CA, os valores serão sincronizados e qualquer alteração será aplicada em ambos, conforme pode ser visto na figura. Tais valores estão atrelados aos valores da carga das barras.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Gerador

Ao utilizar a opção "Informação de Elemento", uma nova janela é apresentada ao usuário com parâmetros diferentes, conforme ilustrado pela figura. Tais valores envolvem parâmetros de fabricação, ensaios, fatores de participação, entre outras análises.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Shunt de Barra

Assim como os elementos carga e gerador, a adição do elemento shunt de barra não difere do elemento interno da barra, assim como demonstra a figura. Diferente dos elementos carga e gerador, ao utilizar-se a opção "Informação de Elemento" no elemento, ao usuário é apresentado a mesma interface, sendo assim não há parâmetros adicionais no elemento.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Shunt de Linha

O shunt de linha é uma opção para adicionar impedâncias shunt nas Linhas de Transmissão CA. Uma das peculiaridades desta adição é a possibilidade de adicionar a impedância mais próximo a uma das barras, assim como mostra a figura. Tal elemento tem como função consumir ou injetar reativo no sistema, estando atrelada a amplitude de tensão da barra adjacente.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Interface Gráfica - Shunt de Linha

Outra particularidade deste tipo de adição é a possibilidade de escolher a característica da impedância shunt, mostrada na figura.

  • Impedância shunt capacitiva: Para valores maiores que zero;

  • Impedância shunt indutiva: Para valores menores que zero.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Exemplo - Fluxo de Potência

Os resultados obtidos na simulação são apresentados na figura 26. Os valores de fluxo de potência (valores acima e abaixo das LTs) em azul são valores de potência ativa e em vermelho são valores de potência reativa.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Exemplo - Fluxo de Potência

No quadro, apresentam-se os resultados nas barras para os métodos de fluxo de potência de Newton-Raphson, Desacoplado Rápido e Modelo Linear.

ANAREDE - Programa de Análise de Redes - Exemplo - Fluxo de Potência

No quadro, com os resultados para as linhas para os métodos de fluxo de potência de Newton-Raphson, Desacoplado Rápido e Modelo Linear, nota-se a diferença de sinal dos fluxos de potência nos métodos Newton-Raphson e Desacoplado rápido, isto é devido às convenções de sinais serem diferentes.

Análise de Sistemas de Energia Elétrica

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Prof. Augusto César Rueda Medina / CT-XI, Sala 27 / augusto.rueda@ufes.br