Dedução de Funções de Alívio para Priorização de Variantes de Chaveamento Adequadas à Eliminação de Sobrecargas

Eventually, violations of voltage limits at buses or admissible loadings of transmission lines and/or power transformers may occur by the power system operation. If violations are detected in the supervision process, corrective measures may be carried out in order to eliminate them or to reduce their intensity. Loading restriction is an extreme solution and should only be adopted as the last control action. Previous researches have shown that it is possible to control constraints in electrical systems by changing the network topology, using the technique named Corrective Switching, which requires no additional costs. In previous works, the proposed calculations for verifying the ability of a switching variant in eliminating an overload in a specific branch were based on network reduction or heuristic analysis. The purpose of this work is to develop analytical derivation of linear equations to estimate current changes in a specific branch (due to switching measures) by means of few calculations. For bus-bar coupling, derivations will be based on short-circuit theory and Relief Function methodology. For bus-bar splitting, a Relief Function will be derived based on a technique of equivalent circuit. Although systems of linear equations are used to substantiate deductions, its formal solution for each variant, in real time does not become necessary. A priority list of promising variants is then assigned for final check by an exact load flow calculation and a transient analysis using ATP Alternative Transient Program. At last, results obtained by simulation in networks with different features will be presented

Na operação de sistemas elétricos verificam-se, eventualmente, violações de restrições operativas, como sobrecargas em linhas de transmissão e transformadores de potência de subestações ou violações de limites de tensões em barramentos. Caso o monitoramento dessas grandezas indique possíveis problemas, é necessário adotar medidas corretivas para eliminálos ou atenuar sua intensidade, devendo a restrição de carga ser utilizada como último recurso. Uma medida de controle bastante eficaz é a técnica intitulada Chaveamentos Corretivos, capaz de influenciar o fluxo de potência de redes malhadas a partir de alterações em suas topologias, sem, entretanto, produzir qualquer custo operacional adicional. Em trabalhos anteriores, o cálculo desenvolvido para verificar a capacidade de uma determinada variante de chaveamento em eliminar a sobrecarga em um ramo específico era realizado através de redução de redes ou através de análises heurísticas. O presente trabalho objetiva a dedução analítica de equações para estimar a alteração de corrente em um ramo específico, após a realização de chaveamentos em subestações, mediante o emprego de poucos cálculos, decorrentes de aproximações lineares. Para o acoplamento de barras de subestações, as deduções serão baseadas na teoria de curto-circuito e na metodologia da Função de Alívio. Já para a abertura de barras de subestações, será deduzida uma nova Função de Alívio, fundamentada na técnica de circuito equivalente. Embora sistemas de equações lineares sejam utilizados para fundamentar as deduções, sua solução formal para cada variante, em tempo real não é necessária. A partir das estimativas realizadas, elabora-se uma lista de variantes prioritárias, para teste final através de um cálculo exato de fluxo de carga e de uma análise de transitórios através do software ATP Alternative Transient Program. Por fim, apresentamse resultados obtidos através de simulações em redes elétricas de características distintas