Análise de Fluxo de Carga ou Análise de Fluxo de Potência
É o procedimento computacional (algoritmos numéricos) necessário para determinar as características operacionais em estado estacionário de uma rede de sistema de energia a partir dos dados de linha e barramento fornecidos.
Coisas que você deve saber sobre o fluxo de carga:
O estudo do fluxo de carga é a análise em estado estacionário da rede do sistema de energia.
O estudo do fluxo de carga determina o estado operacional do sistema para uma determinada carga.
O fluxo de carga resolve um conjunto de equações algébricas não lineares simultâneas para as duas variáveis desconhecidas (|V| e ∠δ) em cada nó do sistema.
Para resolver equações algébricas não lineares, é importante ter algoritmos numéricos rápidos, eficientes e precisos.
A saída da análise de fluxo de carga é a tensão e o ângulo de fase, potência ativa e reativa (ambos os lados em cada linha), perdas de linha e potência da barra de folga.
Etapas do Fluxo de Carga
O estudo do fluxo de carga envolve as seguintes três etapas:
Modelagem dos componentes do sistema de energia e da rede.
Desenvolvimento das equações de fluxo de carga.
Resolução das equações de fluxo de carga usando técnicas numéricas.
Modelagem dos Componentes do Sistema de Energia
Gerador
Carga
Linha de Transmissão
Uma linha de transmissão é representada como um modelo π nominal.
Onde, R + jX é a impedância da linha e Y/2 é chamada de admitância de carregamento da meia-linha.
Transformador com Mudança de Tensão Off-Nominal
Para um transformador nominal, a relação
Mas para um transformador off-nominal
Assim, para um transformador off-nominal, definimos a razão de transformação (a) da seguinte forma:
Agora, gostaríamos de representar um transformador off-nominal em uma linha por um modelo equivalente.
Fig 2: Linha Contendo um Transformador Off-Nominal
Queremos converter o acima em um modelo π equivalente entre as barras p e q.
Fig 3: Modelo π Equivalente da Linha
Nosso objetivo é encontrar esses valores de admitâncias Y1, Y2 e Y3 para que a Fig 2 possa ser representada pela Fig 3
Da Fig 2 temos,
Agora, considerando a Fig 3, da Fig 3 temos,
Das equações I e III, comparando os coeficientes de Ep e Eq obtemos,
De maneira semelhante, das equações II e IV temos
Algumas observações úteis
Da análise acima, vemos que os valores de Y2, Y3 podem ser positivos ou negativos, dependendo do valor da razão de transformação.
Boa pergunta!
Y = – ve implica absorção de potência reativa, ou seja, está se comportando como um indutor.
Y = + ve implica geração de potência reativa, ou seja, está se comportando como um capacitor.
Modelagem de uma Rede
Considere o sistema de duas barras mostrado na figura acima.
Já vimos que
A potência gerada na barra i é
A demanda de potência na barra i é
Portanto, definimos a potência líquida injetada na barra i da seguinte forma:
