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Simulight ® Manual do Usuário

1. H 2 Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da o El at Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica 4 Area Base 4 id Area Rio Identifica o RS SEO FE TT E SEDG NolD 2 Nome ID Area Rio 3 SE08 3 uGo2 uao Subesta es Linhas de Transmiss o 4 Area SIN uan Nome Nm ff 9 3434 OO Dos Q0 6 SEO5 2 0 4 0 1 o 0 0 0 0 O O SE08 3 0 1 0 1 O 0 0 0 0 0 0 UGOZ 1 0 2 l o 0 O 1 O 0 O 0 SEO 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 DO 0 UGO3 2 o 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 i 4 4 E E 7 ee p Inserir Sub Area 5 Subesta es Arquivo C 0 SERGIOM Projetos PROJETO_SimuLight 2 MANUAL SLv2 0 Sistemas Testes Sistema09bV2 fdx A Figura 5 2 rea Subesta es A aba Linhas de Transmiss o mostra algumas informa es b sicas das linhas instaladas na rea conex o entre duas subesta es conforme mostrado na Figura 5 3 r a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida a i o ES Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica 4 Area Base 01 i i 4 Area Rio Identifica o EE SES SEG NolD 2 Nome ID Area Rio E SES E UG2 A A A AS UG3 Subesta es Linhas de Transmiss o Area SIN 0 E ue Nome Area 1 Subesta o 1 Pontol Area2 Subesta o 2 Ponto 2 LT SE5 UG2 Area Rio SES 5 Area Rio UG2 7 LT SE6 UG3 Area Rio SEG 6 Area Rio UG3 9 LT SE8 UG2 Area Rio SES 8 Area Rio U
2. Simulight Manual do Usu rio 2 5 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ TC Func o 51 DISPARO DISJUNTOR corr Funcao 67 TP Fig tens Figura 2 6 Estrutura computacional base de um rel A partir desta estrutura base podem ser adicionadas as fun es particulares de cada rel descrito anteriormente Fun es 50 51 27 59 etc Cada fun o espec fica pode ser conectada a um dos comandos b sicos do rel de acordo com a sua caracter stica atua o ou bloqueio As Figura 2 7 at Figura 2 10 mostram a implementa o e sua inser o na estrutura base do rel das fun es de sobrecorrente instant nea e com caracter stica de tempo inverso sobretens o e subtens o Onde pickup o ajuste de sensibiliza o do rel Tr o tempo de retardo delay de atua o do rel e KI e K2 as constantes de ajuste da curva de tempo inverso para o rel de sobrecorrente TC e TP s o as unidades de aquisic o de corrente e tens o dos elementos monitorados corrente em um ramal por exemplo calculadas pelo Simulight no decorrer da simula o Fun o 50 DISPARO DISJUNTOR Figura 2 7 Rel de Sobrecorrente Instant neo ou com temporiza o fixa Fun o 51 DISPARO DISJUNTOR Figura 2 8 Rel de Sobrecorrente Temporizado curva de tempo inverso Simulight Manual do Usu rio 2 6 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Func o 59 DISPARO DISJUNTOR Figura 2 9 Rel de Sobre tens o
3. A imped ncia de sequ ncia positiva depende da escala de tempo de interesse enquanto que as de sequ ncia negativa e zero s o invariantes na frequ ncia fundamental Uma breve descri o destes par metros da m quina s ncrona dada a seguir Uma discuss o detalhada pode ser encontrada na refer ncia 10 R resist ncia de sequ ncia positiva efetivamente a resist ncia C A de armadura da m quina com valores t picos na faixa de 0 2 a 1 5 XP reat ncia de sequ ncia positiva depende da escala de tempo considerada Se os efeitos da sali ncia forem despreziveis Xpos X para condi o subtransit ria Xq para a condi o transit ria e Xd para condi o de regime permanente Caso contr rio o procedimento usual para representa o da m quina em estudos de estabilidade tomar o valor m dio dos par metros de eixo direto e quadratura aplicando se compensa es na fonte de Inje o de corrente do equivalente Norton R resist ncia de sequ ncia negativa traduz o efeito de aquecimento dos circuitos de rotor que aparecem como curto circuitados para o fluxo de sequ ncia negativa de forma semelhante ao que ocorre na m quina de indu o Seu valor significativamente maior que o da resist ncia de armadura dado aproximadamente por D R pres Ra a onde Rr a resist ncia que representa as perdas totais no rotor e Ra RP a resist ncia de armadura O valor de resist ncia de sequ ncia n
4. Figura 4 17 Arquivos Salvar Como Simulight Manual do Usuario Gone 4 27 PEE COPPE UFRJ E 5 Preparacao de Dados 5 1 Painel Rede El trica A inser o edi o ou elimina o de todos os dispositivos ou equipamentos que conformam topologia do sistema inicia se no Painel Rede El trica Este painel encontra se a esquerda da janela principal conforme mostrado na Figura 5 1 Neste painel o usuario pode observar as identifica es das reas e subesta es do sistema el trico obedecendo configura o hier rquica entre os elementos E a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bes Y Rede El trica 4 Area Base s 0 Area Base 01 4 Area Rio 4 eee Identifica o p o p 4 d 01 LIGTH SEG NolD 0 Nome ID Area Base 01 E SEO5 SES E SEOS UG2 E UG3 Subesta es Linhas de Transmiss o as E oy Eva Nome Num E e O 3 KO DD OXI E SE06 E UGO3 d N EMPRESA 4 Area SIN E ue Inserir Sub Area Inserir Subesta o 0 Subesta es Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL_SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx Figura 5 1 Painel Rede El trica As reas pertencentes ao sistema assim como as subesta es pertencentes a uma determinada rea podem ser inseridas acessadas ou eliminadas utilizando os bot es da parte inferior do painel Rede El trica de aco
5. arquivo Prao o usu rio poder escolher os alimentadores ou redes de distribui o a serem importados para o caso carregado na interface principal Para Isto preciso escolher um alimentador 4 da Figura 4 10 clicar nele e sem soltar o bot o do mouse arrast lo at um barramento existente no caso carregado 2 da Figura 4 10 O resultado deste processo mostrado na Figura 4 11 Nesta Figura observa se que o alimentador Barramento de Alta foi importado para o barramento BARM 05 Neste 3 d a e pe a Sa Caso o usu rio deseje realizar algum tipo de modifica o devera faz lo via interface do Simulight Simulight Manual do Usuario 4 22 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 4 A A o dh processo o importador criou automaticamente o disjuntor DJ PRAO para conectar dito alimentador no mencionado barramento amp Importar Arquivo PRAO Light SISTEMA EL TRICO Area Base SES Area Rio B BARM 05 E SES CARGOS E see 4 DJ SE5 UG2 1 E see DI PRAO E uG2 RO lt lt lt ALIMENTADOR DE DISTRIBUI O E UG3 UGI SES 1 Area SIN E ust ALIMENTADORES PRAO Exportado PRAD asc NomedeiD Tipo 3t a FONTE e 44 Barramento de Alta sk lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt ok lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt ok lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt IMPORTANDO ALIMENTADOR DO ARQUIVO PRAO A
6. o de um dispositivo basta fazer dois cliques num dos dispositivos listados Para eliminar um dispositivo basta clicar no bot o Excluir Dispositivo e confirmar a exclus o E Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu das e oc ee Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda net Rede El trica 4 Area Base 4 Area Rio Identifica o bn HE SES EE see NolD 2 Nome ID UG3 Empresa LIGHT y po SES on BY UG2 ae e aa po o BE UGS Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o 4 Area SIN Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries E aai Tipo Nome Pto 01 Circuito Adicional 85 00 MW 15 82 Mvar Y Exibir Geradores v Exibir Cargas Y Exibir Capacitores Y Exibir Reatores Y Exibir Shunt Gen rico Localizar Inserir Disjuntor gt E Adicionar Dispositivo Inserir Sub Area Inserir Subestac o Arquivo C O SERGIO 1 Projetos PROJETO_SimuLight 2 MANUAL SLv21 Sistemas TESTES Exemplos 9 Barras Sis9barras101022vc fdx Figura 5 7 Subesta o Aba Dispositivos Shunts Popup Menu Simulight Manual do Usuario 5 4 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Na Figura 5 8 observa se a janela utilizada para a adi o ou edi o dos dados de um dispositivo shunt A janela mostrada padr o para todos os dispositivos shunts Na Figura 5 8 observ
7. o para SE 02 SE 05 SE 01 SE 05 SE 03 SE 02 I B 07 B 05 B 04 B 05 B 09 B 02 Barra para Nome w TF 02 LT 10 TF 01 TF 03 TF 02 1 la 1b ic 3 3a 3b 3c 1 la 1b lc 3 3a 3b 3c 1 la ib lc 1 la lb P e Relat rios Relat rio por Ilha Arquivo Dados de Barra Dados de Linha Ilha Todas pm Geradi Relat rio por Ilha Gerad Arquivo EE Dados de Linha Nome E Si Ea Ilha Todas Ee B 02 SE 02 LJ B 10 SE 10 l subesta o de Barra de B 01 SE 01 SE 02 B 02 E sE 10 B 10 B 03 SE 03 S T SE 01 B 01 B 07 SE 02 SE 05 B 50 E HI gt SE 03 B 03 Lista de barras 02 8 07 seq Positiva 4 a fase A 88 Registros b fase B c fase C Simulight Manual do Usuario Figura 8 39 Relat rio ap s execu o de Fluxo do potencia 8 42 PEE COPPE UFRJ Gr ficos de Medidores BA Registradores Gr ficos Arquivo Imp Exp Medidores 4 5 Ilha El trica 1 a H Pot ncia Ativa Hey Pot ncia Reativa Hd Sinal delt Hey Sinal Intr He Sinal Pn Hd Sinal Vntr aiH Tens o Modulo H H SE 01 W1_a H H SE 01 W1_b HO SE 01 V1_c 6 SE 01 V1_neg H SE 01 V1_pos Hd SE 01 1_zer HD SE O1 4_a HO SE 01 V4_b HO SE 01 V4_c HE SE 01 V4 neg Hd SE 01 V4 pos Hd SE 01 V4 zer Hd SE DZ V2 a HO SE 02 V2_b He SE 02 V2 c HE SE 02 V2 neg Hi
8. EEE Transactions on Power Systems Vol 20 No 3 August 2005 pp 1320 1329 10 P Kundur Power System Stability and Control New York USA McGraw Hill 1994 Simulight Manual do Usuario 8 44 PEE COPPE UFRJ se ey hg 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Refer ncias Bibliogr ficas P Kundur et al Definition and Classification of Power System Stability IEEE Transactions on Power Systems vol 19 no 2 May 2004 P Kundur Power System Stability and Control McGraw Hill 1994 J Arrillaga C P Arnold and B J Harker Computer Modelling of Electrical Power Systems John Wiley amp Sons Chichester UK 1983 B Stott Power System Dynamic Response Calculations Proceedings of the IEEE Vol 67 No 2 February 1979 pg 219 241 A J Monticelli Fluxo de Carga em Redes de Energia El trica Edgar Bl cher 1983 Relat rio de Informa o T cnica DAP 001 04 Interliga o de Autoprodutores de Energia El trica em Paralelo com o Sistema da Light SESA em Baixa e M dia Tens o Light S E S A Junho de 2004 Light S E S A Requisitos M nimos para Autoprodutor com Previs o de Instalac o de Medidor de Qualidade Informa o T cnica DTQ 01 Revis o 4 Novembro de 2004 G N Taranto COE 734 Din mica e Controle de Sistemas de Pot ncia COPPE UFRJ 2008 D M Falc o Notas de Aula de An lise de Redes El trica COPPE UFRJ 2006 P M Anderson P
9. Manual do Usuario LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Tabela 2 Submatrizes para transformadores trif sicos conexao do transformador admitancia pr pria admitancia m tua barra p barra s Y a te rra do Y ater rado Y aterrado Y A terrado Y Y A Se o transformador tem taps com rela o a f entre prim rio e secund rio onde a e p sao os valores de tape prim rio e secund rio em pu ent o as submatrizes devem ser modificadas da seguinte forma a Divida a matriz admit ncia pr pria do lado prim rio por a b Divida a matriz admit ncia pr pria do lado secund rio por B7 c Divida as matrizes admit ncia m tuas por af No sistema pu um enrolamento conectado em delta tem um tape inerente de V3 Na implementa o computacional o transformador trif sico modelado como um dispositivo s rie devendo sua matriz admit ncia de barras ser traduzida para uma representa o m equivalente tal como mostrado na Figura 8 6 Uma vez que a matriz admit ncia m tua assim trica para conex es que introduzem defasagens angulares entre prim rio e secund rio Y A ou A Y o elemento s rie deve empregar marca o de polaridade no acesso pelo terminal prim rio tomada a matriz Y ps enquanto que no acesso pelo terminal secund rio tomada a matriz Yps Y sp Figura 8 6 Representa o m equivalente do Transformador de dois enrolamentos Transformador com Varia o Autom tica de Tape LTC s o modelados com
10. Nesta figura observa se um detalhe dos diversos equipamentos pertencentes empresa agrupados por tipo Pontos Shunts S ries L gicos Medidores Prote o e Linhas de Conex o Dados da Empresa Dispositivos Gerais Pontos Shunts S ries L gicos Medidores Prote o Linhas Conex o La No Tipo Nome 1 Barramento Barramento 2 3 Barramento 4 Barramento Figura 4 16 Sistema El trico Controle de Empresas Bot o Editar Simulight Manual do Usuario 4 26 PEE COPPE UFRJ 4 7 Salvar um Caso A partir do menu Arquivos Gravar o usu rio poder salvar o caso de estudo com um nome diferente do arquivo inicialmente carregado Caso o nome a ser guardado seja O mesmo s dar um clique em salvar conforme mostrado na Figura 4 17 Caso o usu rio deseje gravar com o mesmo nome do arquivo inicialmente carregado basta clicar no menu Arquivos Gravar Salvar como p gt Ji 2 MANUAL SLv2 gt O Sistemas Testes gt 49 Nova pasta Organizar v EE Area de Trabalho Nome Je Downloads E El Locais 22 10 2010 12 34 22 10 2010 14 30 Sistema09b fdx Sistema09bV2 fdx Bibliotecas Es Documentos Imagens A M sicas EE Videos Computador E Disco Local C 1 Unidade de DVD 4 Nome Sistema09b fdx Data de modificac Tipo Arquivo FDX Arquivo FDX Tipo Casos FDX fdx a Ocultar pastas
11. S d Area Rio Identifica o e SES na E SEE No ID 5 Nome ID Empresa OUTRAS Y E SES Adicionar Rel H Adicionar RL 21 HD Adici RL 25 E sds Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries E UG3 fT Prateek H Adicionar RL 27 S d Area SIN Dispositivos L gicos i Medidores Prote o Linhas de Conex o Ei UGI Tipo Nome Disjuntor Status HB Adicionar RL 50 m E TT Rel 51 RL 02 DJ 02 Atua o Adicionar RL 51 HB Adicionar RL 59 v Exibir Rel s RL 21 HB Adicionar RL 81 U v Exibir Rel s RL 25 y Exibir Rel s RL 27 HB Adicionar RL 81 O v Exibir Rel s RL 50 y Exibir Rel s RL 51 v Exibir Rel s RL 59 v Exibir Rel s RL 81 U y Exibir Rel s RL 81 O Adicionar Rel Excluir Rel See TE Localizar Excluir Arquivo C MANUAL_SLv2 Sis9b Manual Trans Distr fdx Figura 5 19 Subestac o Aba Protec o Popup Menu Na Figura 5 20 a observa se a janela utilizada para a adi o ou edi o dos dados de um rel A janela mostrada padr o para todos os rel s Um exemplo da edi o do rel de sobrecorrente temporizado mostrado na Figura 5 20 e Figura 5 21 nesta ltima Figura mostra se a aba Modelo e as fun es que pertence ao rel 51 Editando Rel de SobreCorrente Temporizado x Identificac o Dados El tricos
12. 0 para instant neo R90 a rota o da linha de bloqueio Grafico ENC67 se o rel 67 atuar 1 ou n o 0 Para visualizar o valor de ajuste e valor medido Simulight Manual do Usuario 10 2 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Rel de SobreCorrente Temporizado Rel 51 A l gica de opera o do Rel 51 simples Fig D 21 ele mede a corrente I na linha logo a compara com um valor pr estabelecido pickup se for menor ent o o rel atuar mas este de forma temporizada j que o tempo de retardo Tr depende dos par metros K1 e K2 tal como mostrada na Figura E 22 Na Figura E 23 se mostra o rel 51 com fun o 67 e na Fig D 24 a instala o deste rel num sistema de pot ncia E ps 9 Fun o 51 E 0 0 0 0 0 8 0 9 i OO 7 ce 0 5 XI Z a 0 A gt ae Go 6 pickup 0 0 Figura E 21 Modelo do Rel de Sobre Corrente Temporizado Rel 51 Rel de Sobre Corrente Temporizado Rel 51 K1 2 0 K2 1 0 k1 2 0 K2 0 0 k1 1 5 K2 1 5 Tr seg pu Figura E 22 Temporizac o do Rel de Sobre Corrente varia o de K1 e K2 DISPARO DISJUNTOR tens Figura E 23 Rel de Sobre Corrente Temporizado com a fun o diferencial Figura E 24 Rel de Sobre Corrente Temporizado no sistema de pot ncia Simulight Manual do Usu rio 10 2 PEE COPPE UFRJ Novo Rel 51 Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fi
13. Fluxo de Pot ncia A Aba controles mostra algumas op es como bloquear os LTCs e bloquear os controles remotos Os bot es deste aplicativo possuem as seguintes funcionalidades Fluxo de Pot ncia Bot es Exibe Relat rio sobre o Fluxo de Pot ncia Simulight Manual do Usu rio 6 1 LY PEE COPPE UFRJ PSPTTETRE As op es e par metros deste aplicativo possuem a seguinte descri o Fluxo de Pot ncia Op es Par metros Ilhas El tricas Permite escolher a Ilha el trica ativa que vai ser analisada O usu rio tem a possibilidade de escolher todas as ilhas em forma simult nea Barra de Refer ncia Mostra a Barra de refer ncia da Ilha el trica selecionada Tens es Iniciais Permite escolher o Ponto de opera o inicial para o processo iterativo do Fluxo de Pot ncia As op es s o as tens es do caso base Inicializa o flat start ou o resultado de uma itera o do M todo Desacoplado R pido Controles Autom ticos Permite bloquear ou liberar a a o dos controles autom ticos nos dispositivos Toler ncia M xima Permite a digita o da toler ncia aceit vel para determinar converg ncia No m ximo de itera es Permite a digita o do n mero m ximo de itera es para finalizar o processo iterativo Na Figura 6 2 observa se um relat rio de sa da correspondente ao fluxo de pot ncia Este relat rio permite a filtragem de dados por Ilha el trica ativa assim como por rea e
14. SE 02 V2 pos Hi SE 02 V2 zer HO SE 02 V7_a HO SE 02 V7_b H H SE 02 W7_c He SE 02 W7_neg M dulo da Tens o 1 1728 0 9728 0 7728 0 5728 pu 0 3728 0 1728 0 0272 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 85 9 95 10 segundos 0 05 1 SE 01 V1_a SE 01 V1 pos SE 01 V c SE 02 V2_a SE 02 V2_pos SE 01 Vi_b SE 01 V1_c SE 01 V1 neg SE 01 V1_zer SE 01 V4_a SE 01 V4_b SE 01 V4_neg SE 01 V4_pos SE 01 V4_zer SE 02 V2_b SE 02 V2 c SE 02 V2 neg SE 02 V2_zer SE 02 V7_a SE 02 V7_b SE 02 V7_neg SE 02 V7_pos SE 02 V7_zer SE 02 V77_b SE 02 V77_c SE 02 V77_neg SE 03 V3_b SE 03 V3_neg SE 03 V3 pos SE 03 V3_zer SE 03 V9_b SE 03 V9_c SE 03 V9 neg SE 02 V7_c SE 02 V77_a SE 02 V77_pos SE 02 V77 zer SE 03 V3_a SE 03 V3_c SE 03 V9_a REF Sem Refer ncia X Y 3 238 0 668 Figura 8 40 Gr fico ap s execuc o de um evento Simulight Manual do Usuario 8 43 EL PEE COPPE UFRJ PETITE Refer ncias Sistema Trif sica 1 J M T Marinho G N Taranto A Hybrid Three Phase Single Phase Power Flow Formulation IEEE Transactions on Power Systems Vol 23 No 3 pp 10
15. Y Dados El tricos Gerais Modelo Fluxo Modelo Simula o Nominais lt Inserir Sub Area Inserir Subesta o O Subesta es Localizar Arquivo C 100 SERGIO O PROJETO ProgramasiLightiLightisisTest baseRTxeRvx100728 fdx Figura C 6 Esfor o torcionais da Maq Exemplo Seja o sistema mostrado Sga l4MW na Figura C 7 onde um evento abrir DJ3 em t 1s forma o de Ilhas e outro aplicar CC na barra 4 em t 5s e libera o CC ap s 1000ms PELE segundos SE03 PELE Lim M ximo Lim Minimo Figura C 7 Sistema exemplo e Esfor o torcionais do G2 Observando a Figura C 7 pode se dizer que o gerador G2 em t 5s sofre um esfor o torcional que supera seu limite inferior permitido mas na verdade este n o atinge dito limite Simulight Manual do Usu rio 10 14 PEE COPPE UFRJ SPSS FTI Explicac o Lembre que o crit rio de esforco torcional fala da pot ncia ativa gerada imediatamente antes e imediatamente ap s o chaveamento Primeiro evento ou chaveamento em t 1s formac o de duas ilhas o gerador G2 entrega 12 MW e os limites s o 12 0 5 14 MW superior 19MW e inferior 5MW e a varia o da pot ncia gerada AP em t 1 e em t 1 4 9 MW 4 9 MW lt 7 MW 0 5 14MW ent o o gerador esta dentro dos limites permitidos Segundo evento ou chaveamento em t 5s aplica o do CC o gerador esta entregando uma potencia de 6 8 MW e os n
16. calculo Interno Vc Tens o abaixo da qual a carga passa a ser modelada como imped ncia constante em p u Figura C 16 Modelo Z constante Par metros P Pot ncia ativa da carga em MW Q Pot ncia reativa da carga em MVAR al bl cl constantes que definem as parcelas de carga ativa por corrente e imped ncias constantes adimensionais a2 b2 c2 constantes que definem as parcelas de carga reativa por corrente e imped ncias constantes adimensionais Vo Tens o inicial da vindo do fluxo de pot ncia em pu calculo Interno Vc Tens o abaixo da qual a carga passa a ser modelada como imped ncia constante em p u Figura C 17 Modelo ZIP V gt V V lt Vo V 2 Vo V lt Vo PEE COPPE UFRJ A Motor Sincrono Editando Dados da Carga Dados El tricos Gerais Modelo Fluxo Modelo MDOZ w Modelo I Modelo II Modelo II B Modelo MOOZ Modelo MD03 Disp Def Usuario Reglensao ticos Sem Reg Tens o Modelo Ea Modelo 1o0RD Modelo 100R De Reglensao ta nA EE Disp Def Usu rio Dados do Modelo Identifica o a eS ata sect Curvalargat MoatorSsincr Par metro Unid valor gf Cancelar Figura C 18 Motor de Indu o modelo simula o OBS Na inicializa o do modelo parte din mica o par metro C calculado pelo programa depois de estar no processo de simula o o par metro C pode ser modifi
17. cio de uma descri o o tipo que est sendo descrito as propriedades do tipo assim como a finaliza o da descri o No nosso exemplo o elemento Area Base pertence ao tipo de elemento area Este tipo utiliza as etiquetas lt AREA gt e lt AREA gt para definir o in cio e o fim da descri o Entre as propriedades do tipo de elemento area temos 1d da rea alfanum rico o nome texto a descri o da rea texto rea contida tipo de elemento e subesta o contida tipo de elemento A utiliza o do programa XMLPad para descrever o elemento Area Base pode ser visualizado na Figura 5 25 Na Figura 5 25 no lado direito observa se que a Area Base possui id 0 nome Area Base descri o uma sub area Area SIN e outra sub area Area Rio A sub area Area Rio pertence ao tipo area pelo tanto na sua descri o temos id 2 nome Area Rio descri o e as subesta es que se encontram dentro dela Cabe ressaltar que os dados foram preenchidos seguindo o observado na Figura 4 6 Na Figura 5 25 no lado esquerdo observa se a hierarquia que o programa XMLPad vai gerando na medida que o texto vai sendo preenchido no lado direito Cabe ressaltar que esta hierarquia similar apresentada na Figura 4 7 pelo programa Simulight no seu painel Rede El trica Simulight Manual do Usu rio 5 14 PEE COPPE UFRJ
18. estado operativo da rede representado pelas tens es nodais em m dulo e ngulo de fase da distribuic o dos fluxos nos ramos e de algumas outras grandezas de interesse para uma dada condic o de carga e gerac o A modelagem do sistema est tica ou seja considera se apenas a situac o de regime permanente A rede el trica ser considerada como sendo constitu da por elementos trif sicos equilibrados linhas de transmiss o transformadores etc assim como ser o tamb m consideradas equilibradas as cargas e gera o Conseqiientemente a an lise realizada utilizando se uma representa o monof sica baseada na rede de seqii ncia positiva A cada barra k da rede s o associadas quatro vari veis sendo duas dadas e duas Inc gnitas V magnitude da tens o nodal 6 ngulo de fase da tens o nodal em rela o tens o de uma das barras da rede tomada como refer ncia P gera o ativa l quida injetada na barra gera o menos carga O gera o reativa l quida injetada na barra gera o menos carga Baseado na escolha de quais vari veis s o consideradas como dados ou inc gnitas tr s tipos de barras podem ser definidas Barra de Carga ou barra PQ P e O s o dados e V e 6 devem ser calculadas Barra de Tens o Controlada ou Barra PV P e Vg s o dados e O e 6 devem ser calculadas Barra Flutuante Slack ou Swing V e 6 s o dados e P e O devem ser calculadas o ngulo de fase
19. o O crescente n mero de PIEs interessados na venda de energia ao mercado atacadista bem como de Autoprodutores e Co geradores interessados em gerar a pr pria energia requer uma an lise mais elaborada dos efeitos din micos que estes geradores causam rede el trica Neste cen rio a possibilidade de produtores independentes operarem com paralelismo permanente ou simult neo com a rede de distribui o subtransmiss o principalmente sob situa o de conting ncias uma realidade que deve ser considerada nos estudos din micos Esse modo de opera o apesar de n o ser usual e n o regulamentado pode diminuir o n mero de consumidores que ficar o desligados durante uma situa o de defeito contribuindo para aumentar o n vel de satisfa o dos clientes bem como melhorar os ndices de desempenho da rede el trica O desenvolvimento do programa Simulight in ciou se como um projeto P amp D ANEEL no ciclo 2001 2002 1 e continuou a ser aperfei oado tamb m na modalidade de projetos P amp D nos ciclos 2005 2006 e 2009 2010 O per odo de desenvolvimento do Simulight ultrapassa 10 anos fazendo com que a ferramenta esteja em um avan ado est gio de matura o Simulight Manual do Usu rio 1 1 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Em 2010 o Simulight foi adquirido pela concession ria Ampla onde sofreu uma customiza o para integra o ao novo ambiente computacional coorporativo 1 2 Caracter sticas do Simulight No programa
20. o Essa caracter stica al m de ser fundamental nos estudos de GD inovadora entre os programas de simula o hoje existentes comercialmente A modelagem dos rel s de prote o feita no Simulight A prote o pode ser representada no modo Monitora o ou no modo Ativo Como o pr prio nome sugere no modo Monitora o os rel s apenas observam o sistema e criam um log de sa da dos eventos J no modo Ativo os rel s atuam abrindo e fechando disjuntores Os seguintes rel s se encontram modelados no Simulight 21 25 27 50 51 59 67 e 810 U 1 3 Tipos de Estudos O programa Simulight pode ser utilizado para a realiza o dos seguintes estudos e Fluxo de pot ncia e Estabilidade transit ria em geral e Rejei o de carga e Esfor o torsional nos geradores e Ilhamento de reas do sistema e Desempenho din mico da gera o distribu da e Ajuste da prote o e Etc Simulight Manual do Usu rio 1 2 PEE COPPE UFRJ 1 4 Instala o Neste cap tulo se descrevem os passos necess rios para instalar o programa Simulight Passo 1 Antes da Instala o Deve se verificar que os seguintes requerimentos sejam cumpridos e Ter dispon vel uma conta de administrador e N o existir alguma Instala o existente do programa Simulight e Verificar que o computador satisfaz os seguintes requerimentos do programa Sistema Operacional Windows 98 Windows 2000 SP3 ou 4 Windows XP SP1 ou 2 Windows Se
21. o para sobrecorrente instant nea e de tempo inverso Fun o 67 Prote o para sobrecorrente direcional de fases tempo inverso Fun o 59g Prote o para sobretens o residual temporizada Fun o 27 Prote o para subtens o de fases temporizada Fun o 59 Prote o para sobretens o de fases temporizada Fun o 32 Prote o para revers o de pot ncia de fases temporizada Fun o 81 Prote o para sobre e subfrequ ncia Fun o 25 Prote o de verifica o de sincronismo Item 4 3 17 Nos casos de interliga o de Autoprodutor em regime de paralelo permanente com venda de energia excedente e que n o sejam atendidos por alimentador de MT exclusivo dependendo dos estudos de fluxo de pot ncia realizados pela Light relativos ao impacto causado ao sistema el trico pelo Autoprodutor em termos de confiabilidade e seguran a o Autoprodutor dever disponibilizar um sistema de transfer ncia de disparo transfer trip a fim de permitir o imediato desligamento do disjuntor de acoplamento quando da abertura do disjuntor do alimentador de interliga o localizado na subesta o da Light Com base nas recomenda es deste relat rio a estrutura computacional base do rel foi implementada conforme mostra a Figura 2 6 onde cada rel de prote o possui tr s comandos b sicos dois comandos de disparo do disjuntor trip e transfer trip e um comando de bloqueio da atua o do rel
22. permite especificar a que tens o se refere o valor especificado para refer ncia angular Na Figura 8 11 Vesp Pesp S o as vari veis de refer ncia especificadas para a gera o A pot ncia injetada pode ser calculada por um im i Tpos pos rpos rpos pos Trposy TLE rneg 2 cer fy rzer e a 3 ve ne a V pos pes PO V aa rea V ii G ET V i Simulight Manual do Usu rio 8 28 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Barra F 2 re re A Ez pr ya esp NN K 9 O im im a A 5 Ps la re P A A esp neg c jm re Lir a a e a Figura 8 11 Modelo em regime permanente para o gerador P V trif sico O USD 3 esp Figura 8 12 Modelo em regime permanente para o gerador P Q trif sico Na Figura 8 12 Posp Qesp s o as vari veis de refer ncia especificadas para a gera o A pot ncia reativa total pode ser calculada da forma Qinj 9 v da Ea Pes pos pro VPos a PP aa yen Be vay EITA ET re Simulight Manual do Usu rio 8 29 EL PEE COPPE UFRJ SPTTETRE Nas tr s figuras anteriores tem se ys ml Y m2 y abe an 7 ai 7 1 ym2 Ys y ml ym 1 Y m2 Y S onde T a matriz de transforma o para componentes sim tricos Ree y JAT 1 a r a z012 Fppes jXPos R jX Ger La p r l 3 1 E Y 012 _ pes Bros Greg y Bre P 0 Kp pa 8 Q 0 Ko Vep V os ganhos Ap e Kg s o
23. quina S ncrona e de seu Sistema de EX CACAO sanos 3 9 3 3 3 Representa o do Sistema de Transmiss o e das Cargas 3 9 3 3 4 Formula o Geral do Problema oooocccccnccooncnnnnnncnoncnnnnncnnos 3 10 3 3 5 M todo de Solu o Num rica para as EDO S 3 10 3 3 6 Esquemas de Solu o para as Equa es do Simulador 3 11 3 3 7 Esquema geral do M todo Alternado Implicito 3 13 3 3 8 O Esquema Alternado Entrelacado Implicito 3 14 Mcrando o Simmul eN e cast 4 16 4l Tela de ADO Uns 4 16 42 MENUS DO SIMIO asii 4 17 Menus 4 17 MSS RL A re E E meee ate a asec atc 4 18 4 3 DIETA FOPOIO CA sra 4 18 4 4 Importar Dados do PRAO ato sinistra ds ibi 4 21 4 5 Importar dados do ANAREDE oooooncccnncnnncnnnnnoccnnnnnnnonnnnnnnccnnnnnnnos 4 24 AO Controle de Empresas isa 4 26 dd NED A O o pao suado usada ida bananas ad 4 27 Preparacao de Dados sitiada 5 1 S1 Pamel Rede Electra lada 5 1 5 2 Representa o das reas 5 2 5 3 Representa o das Subesta es cooooooonnccccnncncnonnnannnnnnnnnnnonanananonnnnnnos 5 3 Dede is e a ae 5 3 D252 DISPOSTEMOS UNES a ia 5 4 dedo DISPOSI VOS A irae E we senneetcnees 5 6 6 5 3 4 Dispositivos LOSICOS traer 5 7 O MEMOS 5 8 SrO PROTEC AG aia 5 10 do Linhasde Conexao tad 5 12 5 4 Dispositivos Definidos Pelo UsSU TITO ccccccccnoooonnnnnnnnnnnonononononnnss
24. repetido para as outras subesta es preenchendo os dados mostrados na se o 7 1 1 Salvando uma Topologia A partir do menu Arquivos Salvar Caso o usuario poder salvar o caso de estudo conforme mostrado na Figura 7 13 Simulight Manual do Usuario 7 15 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida AA Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Novo Caso Abrir Caso Importar PRAO l trica Topologia Subestacao Salvar Como Salvar como Fechar Caso Salvar em B Manual a e E Sair 7 Do 7 een Documentos 4 Evo recentes Desktop r ja Meus documentos Meu computador Meus locais d s S Nome do arquivo EESO EEEE Salvar como tipo Casos FDX y Cancelar Localizar Arquivo Figura 7 13 Arquivos Salvar uma Topologia 7 1 3 Executando Fluxo de Pot ncia A partir do menu Aplicativos Fluxo de Pot ncia o usu rio poder ter acesso ao respectivo aplicativo Na Figura 7 14 observa se a tela correspondente ao aplicativo Fluxo de Pot ncia O sistema possui somente uma ilha el trica Ilha 1 A op o para as Tens es Iniciais recomendada o Desacoplado Para executar o aplicativo basta clicar no bot o EXECUTA O resultado do processo iterativo mostrado no lado direito da janela Pode se observar que o processo somente precisou de 1 itera o conseguindo converg ncia sendo os erros para cada itera o most
25. subesta es O numero de registros indicado no canto inferior esquerdo indica que para Dados de Barra este o numero de barras e para Dados de Linha o numero de linhas Figura 6 3 E Relat rio por Ilha Arquivo E E mo EE Gera o Mw 319 91 Carga MWh 315 00 Outros MW Gera o Mar 29 61 Carga Mvar 115 00 Outros Myari Barra Nome E Subesta o Tens o M dulo Tens o ngulo Geracaot hy Geracaoth yar BARM DZ Uia 1 0000 12 12 163 0000 9 9165 BARM 03 LIG3 1 0000 PES 65 0000 0 0952 BARM 04 Ual 1 0000 0 00 0 0000 0 0000 BARM OF Lia 0 9990 6 26 0 0000 0 0000 BARM 09 LIG3 1 0060 4 41 0 0000 0 0000 BARM 06 SEG 0 9853 1 54 0 0000 0 0000 BARM Ol Lad 1 0000 0 00 71 9130 Er rota BARM 08 SES 0 9885 3 11 0 000 0 0000 BARM 05 SES 0 9677 1 87 0 000 0 0000 no Om so wu Rios 9 Registros Figura 6 2 Aplicativo Fluxo de Pot ncia Relat rio Dados de Barras Simulight Manual do Usuario 6 2 PEE COPPE UFRJ E Relat rio por Ilha Arquivo PET TD Dados de Barra Dados de Linha ha ul Perdas My d 9130 Perdas Mwari 127 2726 l Subesta o de Lae Liz Ual tse Lae Use Liss Liss Lis 2003 Okie eel 03 O O O 6 18 Registros p L Barra de BARM OZ BARM 03 BARM 04 BARM 07 BARM 07 BARM 07 BARM DG BARM DG BARM 09 BARM DE BARM 06 BARM O1 BARM O1 BARM O1 BARM 0S BARM Di BARM 05 BARM 05 6 2 Controle de Evento
26. trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Es a 1 Identifica o das A a reas e subesta es e Identifica o do sistema el trico E SEG NolD 4 Nome ID SE6 Empresa LIGHT v o seo configurac o UG2 gt E UG3 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o hier rquic a 4 0 Area SIN Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Es Uat Tipo Num Nome Status Lj Elementos da Barramento 1 0000 0 000 subesta o escolhida de 1 3 Empresa qual a subesta o escolhida pertence 4 O nome do arquivo carregado e srs Adicionar Elemento Excluir Elemento Arquivo C Sistemas TESTES Exemplos 9 Barras Sis9barras fdx j Figura 4 7 Caso carregado desde um arquivo texto Simulight Manual do Usuario 4 20 PEE COPPE UFRJ PPTL FSIS 4 4 Importar Dados do PRAO A partir do menu Arquivos Importar PRAO o usuario poder importar dados topol gicos da base de dados PRAO conforme mostrado na Figura 4 8 Nesta Figura observa se a tela principal de importa o Nesta tela distinguem se tr s pain is principais 1 Sistema El trico mostra no lado esquerdo uma listagem das subesta es de transmiss o existentes enquanto no lado direito uma listagem das barras da subestac o escolhida no lado esquerdo 2 Alimentadores PRAO permite visualizar a topologia contida em qualquer arquivo exportado pelo aplicativo Light PRAO 3 LOG mostr
27. ximo da tens o de campo Ea tens o de excita o Simulight Manual do Usu rio 2 3 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Vt Lmn Figura 2 4 Diagrama de blocos de um regulador de tens o de primeira ordem Modelos mais elaborados de reguladores de tens o podem ser encontrados nas refer ncias 2 3 9 2 3 Modelos de Reguladores de Velocidade O controle carga freqii ncia em um sistema de pot ncia subdividido em regulac o prim ria e regulac o secund ria A regulac o prim ria tem como objetivo manter os desvios de freqii ncia em valores m nimos sem perda da estabilidade Para 1sso os reguladores de velocidade sao os sistemas de controle utilizados nesta tarefa A regulac o autom tica de velocidade atua no sentido de elevar ou reduzir a pot ncia da unidade geradora quando a frequ ncia se afasta da frequ ncia nominal 60 Hz no caso brasileiro A regula o secund ria do controle carga frequ ncia pode ser considerada como uma regula o quase est tica se comparada regula o prim ria A regula o secund ria usualmente conhecida como Controle Autom tico da Gera o CAG As constantes de tempo podem chegar por exemplo a algumas ordens de magnitude maiores que as constantes de tempo do problema de oscila es eletromec nicas A regula o secund ria tem como objetivo corrigir os erros de freqii ncia por ventura deixados pela regula o prim ria quando um novo ponto de equil brio atingido
28. 1 1 2 e 1 3 apresentam o sistema de equa es alg brico diferencial em sua formulac o original algebrizada e linearizada para soluc o iterativa pelo m todo de Newton Raphson respectivamente A equac o 1 4 define a matriz jacobiana do sistema apresentada em estrutura particionada Nestas equa es as vari veis tem o significado descrito na Tabela 1 1 Loss f M E arte a2 F x V o g x V de dx g V AV 1 3 E 0 ma OF OV Ax 1 OF Ox OF OV a FH Og Ox Og OV 1 4 Estado O estado do dispositivo deve reter sua condi o operativa mais atual como visto a partir de suas barras terminais Para an lise na frequ ncia fundamental o estado armazena vari veis alg bricas estado alg brico representado por admit ncias complexas e fasores de Inje o de corrente ou pot ncia aqui denominadas inje es Internas do dispositivo Simulight Manual do Usu rio 8 19 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Este conjunto de admit ncias e inje es internas s o utilizadas no c lculo das inje es nodais do dispositivo Os somat rios das inje es nodais dos dispositivo conectados em todas as barra do sistema formam implicitamente o conjunto g de equa es alg bricas da rede el trica Tabela 1 1 Equa es e vari veis da descri o funcional Significado representa o vetor de tens es nodais associadas as barras do SEE e cujos componentes s o vari veis alg bricas repr
29. 1 Modelo do Sistema de Pot ncia A an lise da estabilidade transit ria de sistemas de pot ncia envolve a solu o da resposta din mica n o linear para uma grande perturba o no sistema como por exemplo um curto circuito no sistema de transmiss o seguido do isolamento do elemento em curto pela prote o A Figura 3 6 mostra a estrutura geral do modelo do sistema de pot ncia usado na an lise da estabilidade transit ria Nesta estrutura grandes descontinuidades devidas principalmente a faltas e chaveamentos adicionadas a pequenas descontinuidades devidas por exemplo a limites nas vari veis est o presentes no modelo do sistema Outras informa es relevantes al m das relacionadas com a estabilidade s o as tens es das barras os fluxos nas linhas e o desempenho do sistema de prote o Equa es el tricas dq estator e iransforma o de coordenadas demais geradores Equa es da Rede Equa es el tricas Equa es do El trica matriz Ybarra O E de associadas aos sistema de incluindo cargas est ticas dinamicas circuitos do rotor Excita o Equa es mec nicas Equa es do Ga do movimento do Regulador de equipamentos rotor velocidade a Equa es de uma nica Equa es da rede m quina nos seus eixos d q el trica na refer ncia comum real imaginario Figura 3 6 Estrutura completa do modelo para an lise de estabilidade transit ria Conforme mostrado na Figura 3 6 a representa o global do sist
30. 8 30 8 1 6 Modelo Din mico para a M quina de Indu o Trif sica 8 32 8 1 7 Forma Geral de Dispositivos ShUDL ccccccccnconocnnnnnnnncnonnnnnnnnnnss 8 32 8 1 8 Forma Geral de Dispositivos S TTO ooccccccccoooooocccnnnnnnnnononannnnnss 8 33 8 2 Interface de Rede Trif sica x Monofasica Equivalente 8 34 8 3 Interface gr fica no Simulight 30 oonnnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnos 8 35 Referencias Bi DMO Stale ua A eso ss a aid 9 45 ANEXO Sussie 10 1 A Blocos em XML do Simuligbt ooooonncccnnnccnnnnnoncncnnnnnnnnnnnninnnnnss 10 1 B Modelos Dim amicos llana as 10 8 C Edi o de dados no Simulight oooonnnnnncccnnnoninonnnnnnnnnnnonanononnss 10 11 Esfor os Torcionais na GD anillas 10 13 D Edi o de Medidores no Simulight ccccccnnnonoccnnnnnnnnnnnnnninnnnnss 10 24 E Edi o da Prote o no Simulight oooccccnccccnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnss 10 32 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRR 1 Introdu o 1 1 Vis o Geral do Programa O programa Simulight um software para avalia o do desempenho din mico de sistemas de energia el trica de grande porte compreendendo os segmentos de gera o transmiss o sub transmiss o e distribui o com a presen a de gera o distribu da conectada aos segmentos de sub transmiss o ou distribui o O programa particularmente adequado ao estudo da resposta dos sistemas a grandes perturba es cu
31. 81u Modelo e Gr fico Modelo Fun TP tap do transformador de pot ncia Fun 59 pickup ajuste do rel para que este atue caso o valor medido atinge o pickup Simulight Manual do Usuario Tr Tempo de retardo para a atuac o do disjuntor Grafico Para visualizar os valor de ajuste e valores medidos 10 3 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ REFER NCIA 1 P Kundur Power System Stability and Control McGraw Hill 1994 2 J Arrillaga C P Arnold and B J Harker Computer Modelling of Electrical Power Systems John Wiley amp Sons Chichester UK 1983 3 P M Anderson Power System protection McGraw Hill amp IEEE Press 1999 3 IEEE Working Group Report IEEE Screening Guide for Planned Steady State Switching Operations to Minimize Harmful Effects on Steam Turbine Generators IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems Vol PAS 99 No 4 pp 1519 1521 July August 1980 4 P Pourbeik D G Ramey N Abi Samra D Brooks amp A Gaikwad Vulnerability of Large Steam Turbine Generators to Torsional Interactions During Electrical Grid Disturbances JEEE Transactions on Power Systems Vol 22 No 3 pp 1250 1258 August 2007 5 ONS Diretrizes e Crit rios para Estudos El tricos Procedimentos de Rede Subm dulo 23 3 Simulight Manual do Usuario 10 2
32. ATEB Area Base e Subesta o SE 10 Magnitude Sequ ncia Magnitude Sequ ncia Dispositivo G Magnitude Sequ ncia 0 6 10 z Magnitude Fase A i a Magnitude Fase B Terminal 01 10 Magnitude Fase C Componente Mm O o Magnitude Neutro 3xV0 Dados El tricos Gr fico Registro Grafico Figura 8 26 Medidores Adicionar Medidores Voltmod Dispositivos L gicos Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda D H 1 24106 Rede El trica Topologia Subestacao 4 Area Base a E SE 01 Identifica o fwsec S SE 02 Er SE 03 NolD 2 Nome ID SE 02 oo BY SE 05 2t SE 06 SE 08 Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts E ZE SE 10 Dispositivos L gicos Medidores Protec Tipo Nome Poo roo Pe FutoL Disjuntor CH 7 5 1 7 77 Pto Inst 02 ay E Adicionar Dispositivo Adicionar Disjuntor Inserir Sub Area Inserir Subesta o Adicionar Disjuntor 3Ph Adicionar Seccionador Adicionar Seccionador 3Ph Localizar Excluir Arquivo C 0 SERGIO 1 Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS 2 Simulight 3PH wscc3ph_bal Figura 8 27 Dispositivos Adicionar Dispositivo Simulight Manual do Usu rio 8 38 PEE COPPE UFRJ SOPPerss Prot
33. Area Base 01 4 Area Rio Identifica o SES E see NolD 1 Nome ID UG2 Empresa LIGHT E SES E uG2 E UG3 Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts P Dispositivos S ries 4 Area SIN Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o E UGI LT 5E5 UG2 Area Rio LT 5E8 UG2 Area Rio Inserir Disjuntor Term Int Inserir Disjuntor Term Ext Inserir Disjuntores Term Int e Term Ext Adicionar Elemento Excluir Elemento Inserir Sub Area Well Su ESta A O Localizar Excluir Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx Figura 5 23 Subestac o Linhas de Conexao Popup Menu Na Figura 5 24 observa se a janela utilizada para a adic o ou edic o dos dados de uma linha de conex o Na Figura 5 24 observa se tamb m um exemplo da edi o dos dados de uma linha de transmiss o Editando Dados do LT Identifica o Dados El tricos NOME MEET Nominais Modelo Fluxo Empresa LIGHT m Grandeza Unid Valor Snom 100 00 Conex o Smax ma 100 00 Area 01 02 Area Rio Area Rio Vnom 230 00 repre Subs 01 02 SE5 UG2 Pto Inst 01 5 w BARM 05 Pto Inst 02 7 Pto desconhecido Figura 5 24 Subestac o Edic o das Linhas de Conex o 5 4 Dispositivos Definidos Pelo Usu rio 5 4 1 Intro
34. Figura 3 2 as seguintes rela es s o v lidas B a rkm gt A Yin Eim Sion Zim Diag Jo ms Xkm Frm Xkm h km e rkm p E S km 2 2 km 2 2 Fim Nim on Xan e tamb m Lim Vion Ey Em Di E L nk Vin Em Ep Jj E km m A express o do fluxo de pot ncia na linha Sin Py jQ Elim Yin Vye Ve A V e jb tV 3 3 3 4 3 5 de onde se obt m as express es do fluxos de pot ncia ativa e reativa em ambos os terminais da linha Pron Vig im V Vin amp gm COS Goan ViVi Pom SEM Geom Om V Din as Di AA COS O im E AS 8 km O im P Vigim V V 2 y 0080 V V Db sen O gt V b b V V b COS Pon V V 2 sen e as respectivas perdas ativas e reativas Pry Pag Sin V V W Vp COS Opn Sim Ex Enl O 0 b Vi V b V V 2V V cos6 bi V V bn Ex Enl Simulight Manual do Usuario 3 6 3 7 3 3 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Os transformadores em fase s o modelados de acordo com o mostrado na Figura 3 3 SN k ALLY p Ykm km mk ta A Im 4 B E ADE ILa E A E 4 C E a Ro OS mer mm A Ap B a a l y C 1 a y Figura 3 3 Modelo de transformadores em fase No modelo da Figura 3 3 de acordo com valor assumido pelo par metro a podemos ter as seguintes situa es a 1 as admit ncias Be C s o nulas e o circuito equivalente reduz se a admit ncia
35. MO Fo 7 gt l Controle de Empresas Y Empresa Equipamentos Subesta es Manuten o LIGHT Adicionar AMPLA OUTRAS Gerais Pontos Shunts S ries L gicos Me Te Figura 7 4 Controle de Empresas Empresas adicionadas Inser o de Sub reas Seguidamente recomenda se a cria o das sub reas no sistema Para criar uma sub rea basta selecionar no Painel Rede El trica a rea pai neste caso a rea Base e logo clicar no bot o Adicionar Sub rea conforme mostrado na Figura 7 5 Na telinha que aparece tem que ser preenchido nome da sub rea rea Rio e logo clicar no bot o OK O mencionado processo deve ser repetido mais uma vez para inserir a outra sub rea rea SIN Na Figura 7 6 observa se o painel Rede El trica logo de efetuado dito processo Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica Topologia rea Area Base Identifica o NolD 0 Nome ID Area Base Subesta es Linhas de Transmiss o Nome Nm ro auo Ose 6 Sistema de Energia El trica Identifica o da Nova Sub rea Lo came Inserir Sub Area Inserir Subesta o a 0 Subesta es Arquivo Figura 7 5 Sistema El trico Adicionar Sub Area Simulador para Redes El tricas com Gera o Dist
36. Nome Modelo Gr fico Empresa OUTRAS X L PRI RL51 Conex o el Fun es ig Atua o TOOL Editando Rel de SobreCorrente Temporizado x Atuac oie m i Fnc 67 Identificac o Dados El tricos SR ome Fnc TC eae Modelo Gr fico Tipo de A o O Atua o Monitora o Enc amp TP Empresa OUTRAS X J E Disiuntor DJ 02 E Y Registro Grafico Conexao 8 Atua o TCO1 Comenta Dispositivo CARG 08 v Terminal 01 D Val Medido 1 043 si Figura 5 20 Subestac o Aba Protec o Edic o do rel de sobrecorrente Simulight Manual do Usuario 5 11 PEE COPPE UFRJ Dados El tricos Modelo TO cocoa E Fnc 67 FPneX TC Fnc amp TP Dados do Modelo Dados do Modelo Identificac o Identificac o Hal oosopadaavaDanade Par metro Unid Walor Par metro tap pu 1 tap Unid Walor Dados do Modelo Identificac o Ns an Par metro Par metro Figura 5 21 Aba Modelo Edi o de Fun es do rel 51 5 3 7 Linhas de Conex o Na Figura 5 22 observa se a aba Linhas de Conex o selecionada Nesta aba o usu rio pode adicionar editar ou excluir as linhas de transmiss o que conectam uma subesta o a outra subesta o externa al m de visualizar uma lista das mesmas Rede El trica 4 Area Base 01 4 Area Rio iE SES UG3 4 Area SIN in BE
37. Par metros Identifica o Te H In rcia do rotor em segundos D Coeficiente de amortecimento em pu pu rela o base m quina base velocidade s ncrona Par metro Unid valor Sbase Pot ncia nominal em MVA Unids Nro de motores ligados no barramento r resist ncia do estator em Ra xld reat ncia transit ria no eixo d em Figura C 1 Modelo I Maq Modelo II Dados do Modelo Ed Parametros Identifica o z H Inercia do rotor em segundos eai D Coeficiente de amortecimento Sbase Pot ncia nominal em MVA z Unids Nro de motores ligados no barramento Par metro r resist ncia do estator em Ra xd reat ncia s ncrona no eixo d em xq reat ncia s ncrona no eixo q em xld reat ncia transit ria no eixo d em Tldo tempo transit rio em circuito aberto no e1xo d em segundos Figura C 2 Modelo II Maq Simulight Manual do Usuario 10 11 PEE COPPE UFRJ See Modelo III Dados do Modelo Par metros Identifica o He sunga EE H _ Inercia do rotor em segundos D Coeficiente de amortecimento Sbase Pot ncia nominal em MVA ELSA aii pl Unids Nro de motores ligados no barramento r resist ncia do estator em Ra xd reat ncia s ncrona no eixo d em xq reat ncia s ncrona no eixo q em spu xld reat ncia transit ria no eixo d em apu xlq reat ncia transit ria no eixo q em pu Tldo tempo transit
38. Pot ncia Ativa MW e diagrama de conex o Identifica o Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conex o Area e Subesta o explicados na Figura D 1 Dispositivo lista os dispositivos serie ou shunt que pertencem SEO3 se for dispositivo serie ativara o campo terminal caso seja shunt o bloqueara mas informar o barramento se esteja instalando o medidor da Figura D 6 selecionou se o transformador Terminal se no Dispositivo foi selecionado um elemento serie este campo listara os terminais de dito dispositivo caso contrario indicara 01 O segundo campo do terminal n o edit vel indica o barramento onde conectado o medidor de pot ncia ativa da Figura D 6 o barramento 4 pertencente ao terminal 1 do transformador Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Simulight Manual do Usu rio 10 28 29 PEE COPPE UFRJ ar ey hy Medidor de Pot ncia Reativa MVAR Adicionando Medidor MVAR Identifica o Subesta o Dispositivo qual conectado o medidor MVAR Terminal Registra Dados El tricos Gr fico Registro Grafico Y Figura D 7 Medidor de Pot ncia Reativa MVAR e diagrama de conex o Identificacao Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conexao Area e Subestac o explicados na Figura D 1 Dispositivo lista os dispositivos serie ou shunt que pertencem SEO3 se for dispositivo serie a
39. Regulador Velocidade GERADOR Mdl PV PV Contr Tens o GERADOR Mdl Zcte GERADOR Mdl VO VO Contr Tens o ng GERADOR GRP Gerador 7 GERADOR Md PQ PQ Sem Controle MaaSincr Mdl MaasSincritMdl l MagSincritMal lll MaaSincr Mdl IV MaaSincr Mdl V DDU ReglensaofREF RegTensao Mdl Ka RegTensao Mdl 100RD RegTensao Mdl 100RDe Modelo Z Constante Modelo Modelo I Modelo Ill Modelo MD02 Modelo MDO3 Disp Def Usu rio Sem Reg Tens o Modelo Ka Modelo 100RD Modelo 100RDe Disp Def Usu rio Sem Reg Veloc Modelo Turbina RV_01 Disp Def Usu rio Sem Reg Estab GERADOR3ph Mdl PV PV_3ph Contr Tens o GERADOR3ph Mdl Zcte MaqSincr3ph Mdl MagSincr3phiMdl ll MagSincr3phiMal lll MagSincr3phttMdl IV MaqSincr3ph Mdl V DDU Reg Tensao REF RegTensao Mdl Ka RegTensao Mdl 100RD RegTensao Mdl 100RDe DDU CtrlVeloc REF DDU NO_MODEL Modelo Z Constante 3ph Modelo 3ph Modelo Il 3ph Modelo Ill 3ph Modelo MDO2 3ph Modelo MDO3 3ph Disp Def Usu rio Sem Reg Tens o Modelo Ka Modelo 100RD Modelo 100RDe Disp Def Usu rio Sem Reg Estab stREG_ESTAB Regulador Estabilizador Modelo PSS_w DDU Disp Def Usuario Disp Def Usuario r Dispositivos disponiveis no Simulight Simulight Manual do Usuario 9 1 PEE COPPE UFRJ GRUPO MATEMATIC TRIGONOM COMPLEX NLINEAR BOOLEAN ZINTEGRD DISCRET Simulight Manual do Usuario y a COPPETEC
40. S rIE Ykm a lt 1 B tera sinal contr rio a Ykm e portanto ser do tipo capacitivo enquanto C ser do tipo indutivo isto implicar em uma tend ncia a aumentar V e reduzir V a gt 1 B ser indutivo mesmo sinal de y enquanto C ser do tipo capacitivo haver uma tend ncia a diminuir V e aumentar Vn Os fluxos de pot ncia ativa e reativa no transformados s o dados por P av y Sim AV V Zi COSO AV V b Sen O 3 8 O aV b aV JV b cos0 aV JV 2 sen Os transformadores defasadores s o modelados de acordo com o mostrado na Figura 3 4 og N k m E i Ykm Po i jo km 36 mk E t e 4 k l e O 0 us f g d RTP Emi Figura 3 4 Modelo de transformadores em defasador As correntes e pot ncia injetadas no transformador s o dadas por a E Yam Ey E Vim Ey E Yin Em 3 9 Link Yim En E Yin Er Von Em Simulight Manual do Usuario 3 4 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Pan Vo Sim Y N m Ekm cos 0 p VV a Dio SEC Den T p 3 10 Q pn Vi byn as AM cos G Ar p VV m 8 m SEN Opn Al p As express es para os fluxos de pot ncia ativa e reativa em um ramo gen rico da rede podem ser sintetizadas nas express es gerais abaixo P av y 8 y aV YV 2 cost O 9 aV YV b sen 0 o 3 11 O aV Y b b aV V b cos 0 9 aV V 2 8en G 9 No caso de linhas de transm
41. Subesta o 4 Area Base ZE SE 01 E SE 02 EE SE 03 EE SE 05 E SE 06 Identifica o NolD 1 Nome ID SE 01 FE SE 08 Dispositivos L gicos Medidores F Bese SE 10 Pontos Barramentos N s Dispositivos 5 Tipo Nome Pto 01 Trafo TF 01 1 4 Sara Adicionar Dispositivo Inserir Sub Area Inserir Subesta o lt DD gt AdicionarTrafo 3Ph a a RETTET EEEEEEEEEEE Pto Inst 01 Pto Inst 02 1na ansss lt gt Adicionar Trafo Arquivo C 0 SERGIO Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS Simulight 3PH wscc3ph_bal gt Adicionar LTC s Adicionar LTC 3Ph t 1 Adicionar Ramal us Adicionar Ramal 3Ph ts Adicionar S rie Gen rico uy Adicionar S rie Gen rico 3Ph Modelo Pi Ya Ya Modelo Pi D Yg Modelo Pi Yg D Modelo Pi D D Modelo Pi D Y Modelo Pi Y D Modelo Pi Yg Y Modelo Pi Y Yg Figura 8 22 Sistema El trico Adicionar Transformador Simulight Manual do Usuario 8 36 PEE COPPE UFRJ SPSL FSIS Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Rede El trica Topologia Subesta o 4 Area Base Subestac o 01 SE 01 E SEO Identifica o fm SE 02 E E SE 03 No ID 1 Nome ID SE 01 Empresa WSCC Y Subestac o 02 SE 06 ES SE 05 SE 06 SE 08 Pontos Barramentos N s Dis
42. ap s uma perturba o no sistema A regula o secund ria pode ter tamb m como objetivo a manuten o do interc mbio entre reas de controle em valores contratuais A Figura 2 5 mostra um regulador de velocidade com o sinal de refer ncia produzido pelo CAG no qual as grandezas mostradas t m o seguinte significado f fregii ncia fref frequ ncia nominal feag sinal de refer ncia do CAG R caracter stica de queda de velocidade ou estatismo Tg constante de tempo Pmec pot ncia mec nica do gerador Simulight Manual do Usu rio 2 4 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Pmec Figura 2 5 Regulador de velocidade com regula o secundaria 2 4 Modelos de Dispositivos de Protecao A implementac o dos rel s de protec o no programa Simulight foi orientada pelo Relat rio de Informa o T cnica DAP 001 04 de Junho de 2004 Interliga o de Autoprodutores de Energia El trica em Paralelo com o Sistema da Light SESA em Baixa e M dia Tens o 6 fornecido pela Light Neste relat rio o item 4 3 trata das Condi es da Prote o sendo definidos nos itens 4 3 14 e 4 3 17 as fun es m nimas de prote o para um gerador conectado rede de distribui o da Light A saber Item 4 3 14 A prote o de interliga o inerente ao disjuntor de acoplamento dever ser independente da prote o do gerador e possuir no m nimo as seguintes fun es de prote o Fun o 50 51 Prote
43. d apropriado considerar dois circuitos do rotor campo e amortecimento e as express es anteriores aplic vel para m quinas de p los salientes De acordo com valores reais e padr es das m quinas s ncronas a varia o dos par metros das reat ncias e do tempo em regime transit rio e subtransit rio se tem A2X gt X 2X gt X 2 Xg t t Ht Tio gt Ta gt To gt Ta gt Ta i gt 1 gt i gt H Lao I o T Tabela B 2 Faixas padr o de varia o dos par metros de uma m quina s ncrona Par metros Hidr ulica T rmica Reat ncia S ncrona Reat ncia Transit ria 0 15 0 35 0 12 0 25 Reat ncia Subtransitoria 0 2 0 45 0 12 0 25 Constante de tempo 1 5 9 0 3 0 10 0 ista detente 0 01 0 05 0 02 0 05 Subtransit ria circ aberto 0 01 0 09 0 02 0 05 Indutancia do Estator 0 1 0 2 0 1 0 2 Notas 1 Express es similares s o aplicados para os par metros do elxo q 2 Todos os parametros estao em p u para o SimuLigth em 3 Constantes de tempos em segundo similar ao SimuLigth 4 Toda a indutancia mutua do eixo d s o assumidos iguais Tabela B 3 Varia o t pica da in rcia H de um gerador Tipo de gera o 2 p los 3600 r min Termica 4 p los 1800 r min 4 0 a 10 0 20440 Simulight Manual do Usu rio 10 10 PEE COPPE UFRJ SETTETRR C Edi o de dados no Simulight M quina S ncrona Modelo I Dados do Modelo EI
44. descrita na presente secao Na Figura 5 26 observa se a descric o do tipo de elemento modelo Nesta Figura pode se observar que as etiquetas que delimitam a descrig o sao lt MODEL gt e lt MODEL respectivamente Entre os atributos temos par metros pontos de input output etc Estes atributos s o descritos no decorrer deste cap tulo SHOVEL 1AS XXX SOURCE FER QECOUB xX RxX detanlce a gt FARANETROS gt E l El E l E l El E l E l E l E l lt lt lt lt lt lt lt MODEL gt PONTOS DE I O gt OUTPUT INTERFACE C OS DEVICES gt INPUT INTERFACE CZA REDE ELETRICA gt BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS BLOCOS MATEMATICOS gt DE CONVERS O DE COORDENADAS gt DE OPERACOES COM NUMEROS COMPLEXOS gt DINAMICOS gt NAO LINEARIAAVEIS gt L GICOS gt TEMPURI ZADOS gt DISCRETOS gt DE CORUNICACAO gt INICIALIZA O gt MODELO gt Figura 5 26 Novo Modelo Formato de Entrada Para facilitar a compreens o na medida que v o sendo descritos os diversos atributos do tipo de elemento modelo utilizamos o modelo do regulador de tens o representado pelo Simulight Manual do Usu rio 9 15 LY PEE COPPE UFRJ PPITETRRZ diagrama de blocos mostrado na Figura 5 27 para exemplificar a descrig o dos
45. dessa barra utilizado como refer ncia angular do sistema e geralmente assumido igual a zero Simulight Manual do Usu rio 3 1 COPPETEC as mM AS Ac PEE COPPE UFRJ Em cada barra da rede o balan o de pot ncia nulo como uma consegii ncia da aplica o da 1 Lei de Kirchhoff Esta situa o ilustrada na Figura 3 1 e produz o seguinte sistema de 2n equa es onde n o n mero de barras da rede P Y Pay V V 0 0 3 1 mec Q O V gt O um Vie Vin Or On 3 2 meQ onde k 1 NB sendo NB o n mero de barras da rede Q conjunto de barras vizinhas barra k Vk Vm magnitudes das tens es nas barras terminais do ramo k m 6 On ngulo de fase das tens es nas barras terminais do ramo k m Pim fluxo de pot ncia ativa no ramo k m Om fluxo de pot ncia reativa no ramo k m Op componente da inje o da pot ncia reativa devida ao elemento shunt da barra k Convenc o de sinais para Fluxo e Inje es ia Restri es Operativas Figura 3 1 Conven o de sinais e restri es operativas das vari veis nodais Simulight Manual do Usu rio CC A O LF PEE COPPE UFRJ ONS AE ne 3 1 1 Modelos dos Componentes As linhas de transmiss o s o inclu das na formula o do fluxo de pot ncia de acordo com o modelo mostrada na Figura 3 2 Q m km Zin tkm X Figura 3 2 Modelo de linha de transmiss o Para o modelo apresentado na
46. do Usu rio 10 3 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Rel de SobreCorrente Temporizado EI Identifica o NOME Novo Rel 51 Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico AE ros Modelo 51 Registro Grafico Dados do Modelo Identifica o Par metro Unid valor w f Foc TC nc TP nc 51 nc o ses mer wh Age Cancelar Cancelar Figura E 27 Rel 51 Modelo e Grafico Modelo Fun 51 pickup ajuste do rel para que este atue Fun TC tap do transformador de corrente caso o valor medido atinge o pickup Fun TP tap do transformador de pot ncia K1 par metro da temporiza o valor Fun 67 Teta ngulo de defasagem K2 par metro da temporiza o valor R90 a rotac o da linha de bloqueio Grafico ENC67 se o rel 67 atuar 1 ou n o 0 Para visualizar o valor de ajuste e valor medido Simulight Manual do Usuario 10 2 PEE COPPE UFRJ PPTL FSIS Rel de Sobre Tens o Rel 59 A l gica de opera o do rel 59 simples similar ao rel 27 ele mede a tens o V no barramento logo a compara com um valor pr estabelecido pickup se for maior ent o o rel atuar disparando o disjuntor Na Fig D 28 mostra se o modelo do rel 59 e na Fig D 29 a instalac o deste num sistema de pot ncia s Fun o 59 trip G gt DISPARO DISJUNTOR Y U ae e aeeaeoeaeaeaeoacoanoaoaoaaoaiagegcecae
47. emprego da mesma estrutura r equivalente da Figura 8 6 acrescentando se um controlador de tape 8 1 4 3 Cargas Em sistemas trif sicos as cargas s o usualmente especificadas como pot ncias individuais consumidas por fase No caso de cargas monof sicas conectadas entre fases ou cargas trif sicas conectadas em delta os valores especificados se referem ao consumo em Simulight Manual do Usuario 8 24 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ cada ramo da conexao Assim como no caso monofasico estes valores podem ser considerados constantes ou expressos como fun es das tens es terminais O modelo ZIP mais geral permite compor a carga em parcelas segundo sua depend ncia da tens o Dois tipos b sicos de conex o devem ser considerados cargas ligadas em estrela aterrada e cargas ligadas em delta 3 1 4 4 Chaves Dispositivos trif sicos de seccionamento disjuntores seccionadoras etc podem ser associados com os seguintes estados l gicos a Estado ideal aberto em todas as fases Imped ncia infinita entre os terminais b Estado ideal fechado em todas as fases imped ncia nula entre os terminais c Estado n o ideal aberto na fase a d Estado n o ideal aberto na fase b e Estado n o ideal aberto na fase c f Estado nao ideal aberto nas fases a e b g Estado nao ideal aberto nas fases a e c h Estado n o ideal aberto nas fases b e c 1 Estado n o ideal aberto em todas as fases 3 Estado n o ideal fechado em to
48. fun es de controle incluem o controle da tens o terminal e da gera o de pot ncia reativa al m de fun es pr prias para o aumento da estabilidade do sistema As fun es de prote o est o relacionadas aos limites de capacidade da m quina s ncrona e do pr prio sistema de excita o que n o podem ser excedidos Uma representa o esquem tica do sistema de excita o mostrada na Figura 2 3 na qual destacam se a excitatriz e o regulador de tens o LIMITADORES E CIRCUITOS DE PROTE O TRANSDUTOR DE TENS O E COMPENSADOR DE CARGA Sistema REGULADOR EXCITATRIZ GERADOR de a j Pot ncia SINAL ADICIONAL ESTABILIZADOR PSS Figura 2 3 Diagrama de blocos das fun es b sicas de um sistema de excita o A excitatriz o equipamento respons vel por prover a pot ncia CC necess ria para alimentar o enrolamento de campo do gerador O regulador processa e amplifica sinais de controle para a forma e os n veis necess rios para o controle da excitatriz Deve incluir a regula o e as fun es de estabiliza o do sistema de excita o Na Figura 2 4 mostrado o diagrama de blocos de um regulador de tens o de primeira ordem no qual as grandezas mostradas t m o seguinte significado K ganho do regulador T constante de tempo do regulador V tens o terminal do gerador Vf valor da tens o de refer ncia Ipu para valores nominais Lmn limites m nimo da tens o de campo Lnmx limite m
49. m todo de Newton Raphson para solucionar este sistema de equa es A transforma o do conjunto de equa es diferenciais em um conjunto de equa es alg bricas a diferen as atrav s de algum m todo de integra o num rica resulta no conjunto de equa es alg bricas n o lineares abaixo FEV 0 3 24 GGV o 3 25 onde F um vetor de fun es alg bricas a diferen as n o lineares resultante da discretiza o das equa es diferenciais por algum m todo de integra o num rica gt x o vetor das vari veis de estado associadas s equa es diferenciais V o vetor das tens es nodais da rede el trica na forma expandida n o complexa G um vetor de fun es alg bricas n o lineares que representa as equa es da rede el trica e parcelas dos elementos din micos que podem ser formuladas algebricamente Simulight Manual do Usu rio 3 12 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ As equa es alg bricas n o lineares 3 24 e 3 25 podem ser reescritas na seguinte forma compacta EY HQV 50 3 26 onde H F G 1 Este sistema de equa es comumente resolvido atrav s da aplica o do m todo de Newton Raphson O esquema simult neo possui uma formaliza o matem tica mais rigorosa que o esquema alternado motivo pelo qual recentemente vem sendo bastante utilizado em programas para simula o de sistemas el tricos A estrutura altamente esparsa da matriz Jacobiana do sist
50. mesmo modelo aplicado no c lculo do fluxo de pot ncia Barra FAS2SEQ Figura 8 15 Modelo Din mico para a M quina de Indu o trif sica 8 1 7 Forma Geral de Dispositivos Shunt Os modelos trif sicos desenvolvidos para m quinas girantes incluindo os modelos de regime permanente para geradores barras P V PQ e V 0 foram equacionados em componentes sim tricos e acoplados numa barra cujas tens es e inje es de outros dispositivos est o representadas em componentes de fase Na frequ ncia fundamental com representa o fasorial das tens es e correntes estes modelos s o governados pelo movimento Simulight Manual do Usu rio 8 32 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ do rotor por definic o associado a sequ ncia positiva Por outro lado dispositivos est ticos como linhas de transmiss o transformadores e cargas s o mais naturalmente modelados em componentes de fase A Figura 8 16 ilustra uma forma geral para representac o de dispositivos shunt Os blocos FAS2SEQ e SEQ2FAS aplicam as transforma es necess rias nas tens es e correntes Quando parcelas de admit ncias shunt est o presentes no modelo estas devem tamb m ser transformadas o que por sua vez equivale a aplicar transforma es de componentes nas tens es e nas correntes injetadas absorvidas pela admit ncia Se estas admit ncias forem constantes a transforma o param trica isto aplicada somente uma vez nos par metros do modelo o qu
51. o atualizados pelo ONS para diferentes horizontes como novas obras novas topologia de carga manuten o programadas de equipamentos etc Para ter os dados do SIN atualizados no formato do Simulight ter se que utilizar a ferramenta de importa o do Simulight na sequ ncia mostrada na Figura 4 12 Ferramenta de Grava o no Base de Dados Importa o do Formato Formato ANAREDE Simulight Figura 4 12 Sequ ncia da importa o do de dados do Anarede No Programa Simulight o usu rio poder importar dados topol gicos da base de dados de ANAREDE que s o convertidos para o formato XML fdx utilizado pelo Simulight conforme mostrado na Figura 4 13 Nesta Figura observa se a tela principal de importa o na qual o usu rio escolhe se o arquivo PWF de 4 ou de 5 d gitos futuramente esta escolha ser autom tica Basta clicar no bot o Arquivo para depois selecionar o arquivo PWF Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Movo Abrir a amp Importador ANAREDE de Eletrica Importar gt Sair Examinar gt Importa o a S2ONS_FEY_2010_MEDIA PWF Y Documentos recentes Desktop documentos 5 Meu computador a Nome do arquivo ONS_FEV_2010_MEDIA PWF Y jd kr de Arquivos do tipo Casos PulF e pio Figura 4 13 Importa o de arquivos ANAREDE Simulight Manual do Usuario 4 24 PEE COPPE UF
52. qualquer editor de texto mas recomenda se a utiliza o de um editor que visualize arquivos XML No CD de instala o disponibiliza se um aplicativo para edi o de arquivos com formato XML Cap tulo 1 4 Passo 4 O objetivo desta se o descrever a metodologia utilizada para inser o de novos modelos na biblioteca de modelos do Simulight arquivo LIBMODELS xml 5 4 2 Meta linguagem XML Mesmo n o sendo objetivo deste manual fornecer um tutorial da meta linguagem XML bom apontar algumas caracter sticas desta meta linguagem Para facilitar a compreens o ser apresentado um exemplo para mostrar a representa o de uma rea utilizando XML A rea escolhida a Area Base mostrada na Figura 4 6 Para representar um elemento necess rio definir anteriormente o respectivo tipo de elemento O tipo de elemento cumpre a fun o de molde Isto significa que qualquer elemento possui a mesma estrutura que a que foi inicialmente definida para o seu respectivo tipo Um elemento pode ser qualquer entidade f sica ou conceitual rea subesta o modelo de gerador para fluxo de pot ncia etc Definir um tipo significa descrever quais atributos que esse tipo possui Os atributos podem ser de tipo b sico texto alfanum rico etc ou algum tipo de elemento Este ltimo permite estabelecer uma hierarquia entre os tipos de elementos O XML utiliza etiquetas marcas com tipo que delimitam uma regi o para informar o In
53. simples de serem tratadas sendo inclu das na matriz admit ncia nodal Cargas n o lineares s o modeladas como fun es exponenciais ou polinomiais da magnitude da tens o e da frequ ncia Desta forma a carga est tica n o linear tratada como uma inje o de corrente apropriada na equa o da rede O valor da corrente injetada no n P L J Q r I L V 3 17 onde Vz o conjugado da tens o na barra de carga e P e Or s o as fra es das cargas ativa e reativa que variam como fun es n o lineares de Vz e do desvio da freq ncia Por conven o Or positivo para cargas indutivas A representa o geral da rede e da carga consiste numa equa o matricial de admit ncia nodal esparsa da forma YV 3 18 cuja estrutura similar aquela da matriz usada nos estudos de fluxo de pot ncia Simulight Manual do Usu rio 3 9 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ A matriz admit ncia nodal Y sim trica exceto pelas assimetrias introduzidas pelos transformadores defasadores Dentro do dominio do tempo das simula es de estabilidade transit ria os taps dos transformadores e as defasagens angulares n o mudam Ent o os elementos da matriz s o constantes a menos das mudan as na configura o da rede Os efeitos dos geradores cargas est ticas n o lineares cargas din micas assim como outros elementos como HVDC e FACTS s o refletidos como condi es de fronteira representadas em rela es adicionais
54. trico o ngulo do rotor velocidade angular do rotor Ka Ky constantes de amortecimento e sincronismo H constante de in rcia A Figura 2 2 apresenta uma representac o da relac o dos enlaces de fluxo dos enrolamentos da m quina segundo o eixo direto para o caso de gerador com rotor liso A representa o para o eixo em quadratura bastante similar Nessa figura os s mbolos t m o seguinte significado Li indut ncia transit ria do eixo d L4 indut ncia sub transit ria do eixo d LT indut ncia de dispers o de armadura Simulight Manual do Usu rio 2 1 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Esa tens o de campo E constante proporcional de tens o Ly corrente no eixo d on Ala 1 AO Oo A E Figura 2 1 Representa o do modelo mec nico das m quinas s ncronas Figura 2 2 Representa o do modelo de eixo direto das m quinas s ncronas Simulight Manual do Usu rio 2 2 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 2 2 Modelos de Sistemas de Excita o e Reguladores de Tens o A func o b sica de um sistema de excitac o prover corrente continua para o enrolamento de campo da m quina s ncrona Al m disso o sistema de excita o desempenha fun es de controle e prote o essenciais para o desempenho satisfat rio de um sistema de pot ncia atrav s do controle da tens o aplicada ao enrolamento de campo e portanto da pr pria corrente de campo As
55. xxx out y stt NO gt lt ADD gt ul lt rfADD gt lt ADD gt un lt ADD gt lt MULT gt lt DIVS id xxx num n dens d outs y str No gt lt GANH id xex inp u outs y stt NO E KE gt lt NEGY id xxx inp u put y stt No gt lt AESL id xxx inp u out y stt NO f gt Simulight Manual do Usu rio 10 2 PEE COPPE UFRJ COPPETEG 13 Diagrama Estrutura no XML mob 2d anio a Pine p que y str MO lt MOD2 id xxx inl a in2 bh out y stt NO gt lt INWS ids exx inp u outs y ser s NOo f gt lt SOR did xxx inp u out y stt No f gt SORT 1d 5 inp u puts y sei lt EXPN id xxx inp u outs y stt No f gt PON id xxx bas hh exp e puts y stra Nor gt LOGT 1d xxx inp u puts y atr NOP gt lt SIGM id xxx inp u pouts y stt NO0 T xxx f gt SENO ld xxx dinp u outs y ates No gt lt C0S5 id sex inp u ours y stt No sf gt lt TANG id xex inp u ours y stt No s gt Simulight Manual do Usu rio 10 3 EL PEE COPPE UFRJ POPTTETRZ poo Diagrama Estrutura no XML ASIN u Z lt ASEN 1d xxx ip u out Y rr stt NO gt ACOS u ZACOS did xxx inp u outs y stt NO gt u ATAN u y SATAN id xxx inp u o out y PE stt NO0 gt n ATAN n d y ZATiN2 jid xxx nome n den d out
56. y Pr att NO gt d Tabela A 4 Tabela de diagramas dos blocos GRUPO gt COMPLEX lt DO C id xxx gt lt RE stt NO gt re lt RE gt lt IM stt NO0 gt im lt IM gt lt I gt d lt D gt AD q S D lt DELT gt delt lt DELT gt lt DO C gt lt C DQ id xxx gt lt D stt NO gt dA lt I gt lt 0 stt NO gt q lt O gt lt RE gt re lt RE gt lt IM gt im lt IM gt lt DELT gt delt lt DELT gt lt C DO gt ECMUL id xxx gt RE astt NO gt re 4 RE gt IM Ste NO gt im S N lt A RE gt Are S A RE gt lt A IM gt Aim lt A IM gt lt B RE gt Bre lt E RE gt lt B IM gt Bim lt E IM gt lt f CHUL ECDIV idS5 xxx T gt RE SES re qy RES ZIM SENDO im SF IM lt RE Are lt RE gt lt A IM gt Aim lt A IM gt lt p REY Bre D RES lt B_IM gt Bim lt E IM gt CDI Simulight Manual do Usuario 10 4 LF PEE COPPE UFRJ CNO ASA uU a Ed A A O Tabela A 5 Tabela de diagramas dos blocos GRUPO gt NLINEAR Estrutura no XML lt LIMT id xxx inp u out y o lmax Lmx lmin Lmn r gt SLANT 1IO ENx np u T puts lt LMIN gt Lmn lt LHIN gt lt LMAX gt Lmx lt fLMAX gt lt LIMT gt Limites m ximo e m nimo definidos por fun o ou por vari vel interna do modelo lt DEAD id xxx inp u puts y umax Tm umin Umn gt DEAD id xxx inp u outs y gt Limites m ximo e lt UMIN gt
57. 1 Terminal campo n o edit vel dispon vel para medidores que v o medir dispositivos series da SE em quest o Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Medidor Frequencia Simulight Manual do Usuario 25 Figura D 3 Diagrama de conexao 10 PEE COPPE UFRJ See Na vers o anterior do Simulight o medidor de frequ ncia registrava a frequ ncia do centro de massa do sistema el trico por default nos arquivos fdx anteriores nesta nova vers o do Simulight o medidor de freqii ncia registra a frequ ncia do barramento onde se encontra instalado Adicionando Medidor FREQ Identifica o Home oo Medidor FREG Empresa Conex o Dados El tricos Gr fica Registro Grafico Yo E cancetar Figura D 4 Medidor de Frequencia FREQ e diagrama de conex o Identifica o Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conex o Area e Subesta o explicados na Figura D 1 Pto Inst barramento na qual se deseja obter a frequ ncia da Figura D 4 barramento 1 Terminal campo n o edit vel dispon vel para medidores que v o medir dispositivos series da SE em quest o Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Simulight Manual do Usu rio 10 26 27 PEE COPPE UFRJ POTTER Medidor de Pot ncia Aparente MVA Adici
58. 2 WMHelp XMLPad Pro Edition exemplo XML xml File Edit Yiew Team XML Tools Deh pr 5 Ge Te Document Outline AREA Area Base 7 4 AREA Area SIN Bj SUBS 11613 5 4 AREA Area Rio h SUBS UG A SUBS UG3 i iit E OX ep a ab EE 4E Window Help User lesa a Ea exemplo XML xml lt 2xml version Li or encoding UTF B 9 gt lt AREA id 0 meme Mee ese dacr pk 0 gt lt AREA id 1 names irea SIN dscr pk 0 gt Alo id 1 name Ugi dscr Empe QUTRAS Eegi ple 0 gt lt Descri o de Subesta o UGi gt lt SUBS gt lt fAREA gt SAREA 18 2 name irea Rio daece pk 0 gt 0D 103 2 Danes U6Z ascie empr LIGHT regi pk 0 gt lt Descri o da Subesta o UG2 gt lt SUBS gt SUBS id 3 name U63 dscre empr QUTRAS regi pk 0 gt lt Descri o da Subesta o UG3 gt lt SUBS gt lt Outras Subesta es gt lt fAREA gt lt ARE A gt Figura 5 25 Exemplo XML 5 4 3 Formato de Entrada de Dados de um Novo Modelo O arquivo LIBMODELS xml um arquivo texto em formato XML que cont m uma biblioteca de modelos j desenvolvidos para o Simulight Nesse arquivo encontram se os modelos de m quinas controladores transformadores gerador e lico etc A inclus o de um novo modelo pelo usuario deve ser feita no mencionado arquivo seguindo a estrutura
59. 24 34 75224 24 75224 Limpar Gr fico 14 75224 Op es do Gr fico 4 75224 Selecionar Refer ncia 5 24776 Copiar Ctrl C Salvar Figura Ctrl S f i f i i Salvar Tabela de Dados Ctrl T 25 24776 i 15 24776 Imprimir 35 24776 i Salvar Medidores 45 24776 segundos UG1 PELE UG1 UG2 PELE UG2 UG3 PELE UG3 REF Sem Refer ncia Figura 6 7 Aplicativo Simula o Completa Registradores Gr ficos Configura es da Visualiza o A Selecionar Refer ncia E UG1 PELE UG1 E pd dao UG2 PELE UG2 C UG3 PELE UG3 UG3 PELE UG3 Sinal Interno as Curvas f Linha Fina Linha Grossa Marcar Todos Desmarcar Todos a b Figura 6 8 Aplicativo Simula o Completa Edi o dos Registradores Gr ficos Simulight Manual do Usu rio 6 6 PEE COPPE UFRJ E hy Na Figura 6 9 observa se a tela que exibe o LOG correspondente Simula o Completa E Relat rio de Eventos Arquivos APLICADO CURTO CIRCUITO EM BARRA 17 Sensibilizou Rel de Prote o ALF Sensibilizou Rel de Prote o ALA Sensibilizou Rel de Prote o ALA Sensibilizou Rel de Prote o ALA Sensibilizou Rel de Prote o ALA Sensibilizou Rel de Prote o ALA Operou Rel de Prote o DISINT ABERTO EQUIPAMENTO DE MANOBRA ALF Operou Rel de Prote o DISJNT ABERTO EQUIPAMENTO DE MANOB
60. 5 13 Jd A A 5 13 5 4 2 Meta linguagem XML oocccnnnonnncccnnnccnnnnoconoconnnccnnononanoconnnccnnnss 5 14 5 4 3 Formato de Entrada de Dados de um Novo Modelo 5 15 DAA Inico d e DEMNIC AO dada 5 16 Di ALAMOS 5 16 5 4 6 Ponto de Entrada Sada vacictc nvise sisendenedanndsieassendentecnndsessevadenedanaass 5 16 3 47 Medi o de Lens 5 17 DAS Blocos Elementares tisdale 5 17 5 4 9 Exemplo da implementa o de um modelo ooooooccccnnnnn 5 20 Utiliza o do Programa crne r a 6 1 O Eixo de Potencia soni Suna dis Lab a SS nabes tions 6 1 62 Controle de Eventos abasto 6 3 O Simula o Completando 6 4 04 RELATOS cotilla lada 6 7 Ou Udala da dildo isa 6 8 EEX CMD IOS cu siottabiciie a a ad A ds 7 9 td EXemplo 0L Sistema 9 Dardo iics 7 9 7 1 1 Dados Fluxo de Pot ncia snoot liinda 7 9 7 1 2 Definindo uma topologia no Simulight ccccccnnnnnnncccnnnnnnns 7 11 7 1 3 Executando Fluxo de Pot ncia ccccccccccoooonnncnnnnncnononanonnnnnnnnnnos 7 16 Sistemas ITT ASIC OS miine a 8 18 8 1 Modelagem Tasso lidia 8 18 8 1 1 Considera es sobre a Modelagem Trif sica 8 18 8 1 2 Descri o Funcional do SEE occccconoccnnnnnccoocnnnnnnononoconononnnnncnnnnos 8 18 Seo EQquacoes FUNCIONAIS isis nal qua dica 8 19 8 1 4 Simula o Din mica Trif sicas ceee ires 8 22 8 1 5 Modelo de Gerador trif sico din mico ccccccnnnnnoccnnnnnnnnononanononoss
61. 63 1070 August 2008 2 J Arrillaga C P Arnold B J Harker Computer Modelling of Electrical Power Systems New Zealand John Wiley amp Sons Lid 1983 3 M Chen W E Dillon Power System Modelling Proceedings of the IEEE Vol 62 No 7 July 1974 pp 901 915 4 T H Chen M S Chen T Inoue et al Three Phase Cogenerator and Transformer Models for Distribution System Analysis EEE Transactions on Power Delivery Vol 6 No 4 October 1991 pp 1671 1681 5 M J Gorman J J Grainger Transformer Modelling for Distribution System Studies Part Il Addition of Models to Ybus and Zbus IEEE Transactions on Power Delivery Vol 7 No 2 April 1992 pp 575 580 6 S S Moorthy D Hoadley A New Phase Coordinate Transformer Model for Ybus Analysis EEE Transactions on Power Systems Vol 17 No 4 November 2002 pp 951 956 7 M R Irving A K Al Othman Admittance Matrix Models of Three Phase Transformers With Various Neutral Grounding Configurations EEE Transactions on Power Systems Vol 18 No 3 August 2003 pp 1210 1212 8 B K Chen M S Chen R R Shoults et al Hybrid three phase load flow EE Proceedings on Generation Transmission and Distribution Vol 137 Pt C No 3 May 1990 pp 177 185 9 X P Zhang P Ju E Handschin Continuation Three Phase Power Flow A Tool for Voltage Stability Analysis of Unbalanced Three Phase Power Systems
62. 71 Rio de Janeiro RJ CEP 21941 972 Rio de Janeiro RJ CEP 20080 002 Tel 21 2562 8615 Fax 21 2562 8627 Tel 21 2211 7804 E mail tarangOcoep ufr br E mail carloseduardo vizeu O light com br Simulight Manual do Usu rio 1 6 EL PEE COPPE UFRJ PETITE 2 Modelos dos Componentes As se es seguintes deste cap tulo apresentam uma breve introdu o aos modelos de componentes do sistema el trico existentes no programa Simulight O assunto vasto e tratado extensivamente em livros artigos e notas de aula 2 3 O objetivo do cap tulo situar o usu rio do programa no contexto da modelagem de componentes e informar onde o mesmo poder obter maiores informa es sobre o assunto caso julgue necess rio 2 1 Modelos de Geradores As m quinas s ncronas geradores ou motores podem ser representadas por tr s modelos e Modelo cl ssico constitu do por uma fonte de tens o constante atr s da reat ncia transit ria de eixo direto e Modelo para geradores de p los salientes e Modelo para geradores com rotor liso Os dois ltimos modelos podem incorporar o efeito da satura o O programa permite tamb m a representa o de geradores por uma barra infinita para representar a conex o da rede em estudo a um sistema com grande capacidade de gera o A Figura 2 1 representa a equa o mec nica da m quina s ncrona Nessa figura os s mbolos t m o seguinte significado Tm torque mec nico Te torque el
63. ASICO en E SUBSISTEMA EQUIVALENTE yrs yo TRIF SICO nrt o nHt do cmo como amo amo amas amo amem amo cmo cume eum como ame cum cmo como amo como como teme cum amo cmo sem cmo como cmo como amo comes mo emos em emo cum cum cms aum ams cmo mms ame cum como cum um am uam um mms L eens e eens ae mms as eee am ms os aa e a a e e e e os eee Figura 8 19 Interface de rede em componentes de fase Simulight Manual do Usu rio 8 34 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Para a formula o as inje es de corrente e tens es inicia em coordenadas retangulares adequada para sistemas trif sicos e a tens o no terminal monof sico equivalente k perfeitamente balanceada Isto equivale a assumir que Ya Yan s o infinitos ou que o terminal k est aterrado para a sequ ncia negativa e sequ ncia zero 8 3 Interface gr fica no Simulight 34 Aqui veremos as novas telas referente ao Simulight 39 Insercao de Dispositivos numa Subestacao Para criar um barramento basta selecionar no Painel Rede El trica uma subestac o neste caso SE 01 logo selecionar a aba Pontos Barramentos N s e finalmente clicar no bot o Adicionar Elemento conforme mostrado na Figura 8 20 Nesta figura se observa as tens es de fase em modulo e ngulo defasagem de ngulo 120 Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Editand
64. C ELQ Eim HCORRim QELE FREQ MODL Simulight Manual do Usuario 5 20 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 6 Utilizacao do Programa O simulador possui tr s aplicativos integrados Al m do programa de simula o completa um algoritmo para solu o do fluxo de pot ncia e um aplicativo para modifica o da condi o carga gera o no sistema tamb m est o presentes Os aplicativos podem ser acessados a partir do menu principal Aplicativos 6 1 Fluxo de Pot ncia A partir do menu Aplicativos Fluxo de Pot ncia o usu rio poder ter acesso ao respectivo aplicativo Na Figura 6 1 observa se a tela correspondente ao aplicativo Fluxo de Pot ncia importante ressaltar a possibilidade de estudar ilhas el tricas ativa de maneira integrada e ou independente por parte do aplicativo Entende se por ilha el trica ativa as ilhas que possuam no m nimo um gerador e Fluxo de Pot ncia Op es Par metros lterac es Op es Par metros Controles M todo Generalizado 0 LTCs Bloqueados Ilhas El tricas Todas y F Limitadores Desligados Indeterminado Barra de Refer ncia Autom tica J Controles Remotos Bloqueados Iter Erro Tens es Iniciais Autom tico Y Carga Zcte se Y lt 0 70 Toler ncia m xima MYA 0 001 No m ximo de itera es 20 Controle Passo des EXECUTA 1 Figura 6 1 Aplicativo
65. Dispositivos Shunts Na Figura 5 6 observa se a aba Dispositivos Shunts selecionada Nesta aba o usu rio pode adicionar editar ou excluir um dispositivo shunt na topologia da subestac o al m de visualizar uma lista dos mesmos Os dispositivos podem ser do tipo gerador carga capacitor ou reator E _ Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica Topologia Subesta o 4 Area Base 4 Area Rio Identifica o By SES E SEG NolD 2 Nome ID UG3 Empresa LIGHT v ESSES BS UG2 BE UG3 Dispositivos L gicos Medidores Proteg o Linhas de Conex o 4 Area SIN Pontos Barramentos Nds Dispositivos Shunts Dispositivos S ries E UGI Circuito Adicional 85 00 MW 15 82 Mvar Adicionar Dispositivo Excluir Dispositivo Inserir Sub rea Inserir Subesta o Localizar Figura 5 6 Subesta o Aba Dispositivos Shunts Fazendo um clique direito com o mouse na lista de dispositivos shunts aparecer um popup menu conforme mostrado na Figura 5 7 Este menu permite ao usu rio filtrar a informa o mostrada localizar informa o relevante assim como inserir um disjuntor no dispositivo Para adicionar um dispositivo basta clicar no bot o Adicionar Dispositivo e escolher um tipo Para editar a informa
66. E MAXIMA MAIOR QUE 1200 A NO SEGMENTO S4 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR NAO IDENTIFICADO NA BASE DE DADOS PARA O SEGMENTO S4 ASSUMINDO DADOS DECLARADOS CONDUTOR COM RESISTENCIA MENOR QUE 0 020 OHMS KM NO SEGMENTO S6 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR COM CORRENTE MAXIMA MAIOR QUE 1200 A NO SEGMENTO S6 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR NAO IDENTIFICADO NA BASE DE DADOS PARA O SEGMENTO S6 ASSUMINDO DADOS DECLARADOS CONDUTOR COM RESISTENCIA MENOR QUE 0 020 OHMS KM NO SEGMENTO S7 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR COM CORRENTE MAXIMA MAIOR QUE 1200 A NO SEGMENTO S7 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR NAO IDENTIFICADO NA BASE DE DADOS PARA O SEGMENTO S7 ASSUMINDO DADOS DECLARADOS CONDUTOR COM RESISTENCIA MENOR QUE 0 020 OHMS KM NO SEGMENTO S5 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR COM CORRENTE MAXIMA MAIOR QUE 1200 A NO SEGMENTO S5 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR N O TDENTTFTCADO NA BASE DF DADOS PARA O SEGMENTO S5 ASSUMINDO DADOS Exemplo de reat ncias fora dos limites Reat ncia no PRAO 0 05 2 km o Simulight assumira 0 08 2 km Resist ncia no PRAO 2 3 Q km o Simulight assumira 2 00 Q km Caso o usu rio erre na escolha do alimentador ele ter que realizar todo o procedimento novamente gt O Simulight somente importa dados est ticos Na simula o no tempo as cargas t m como default modelo ZCTE Simulight Manual do Usuario 4 23 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 4 5 Importa o de dados do Anarede Os dados do sistema s
67. Eee No caso multivari vel o m todo de Newton Raphson segue o mesmo princ pio Ilustrado na Figura 3 5 Seja o sistema de equa es n o lineares g x 0 g0 R OR xeR O algoritmo para solu o do sistema dado em 3 14 o seguinte onde Fazer h 0 escolher uma solu o inicial x x x iD Calcular g x iii Testar converg ncia se g xN lt e o processo convergiu para solu o x caso contr rio ir para iv iv Calcular matriz jacobiana J x v Determinar nova solu o x xl y Ag 11 18 Ax ji g x 11 19 Fazer h At e voltar O passo li sendo vi Og 081 08 Ox OX ox O 2 eee 0 Ox Ox Ox Ox OX Ox a matriz Jacobiana Simulight Manual do Usu rio 3 6 3 14 3 15 gt PEE COPPE UFRJ SOPPeres 3 2 2 Fluxo de Pot ncia pelo Metodo de Newton Raphson A soluc o do fluxo de pot ncia pelo m todo de Newton Raphson consiste na aplicac o do algoritmo apresentado na se o anterior ao sistema de equa es definido em 3 12 Esta aplica o resumida no algoritmo a seguir 111 iv v vi Fazer h 0 e escolher os valores iniciais dos ngulos das tens es das barras PQ e PV 0 0 7 e as magnitudes das tens es das barras PQ v v Calcular P 0 v para as barras PQ e PV e QU6 v para as barras PQ e determinar os res duos AP e AQ Testar converg ncia max il
68. El tricos Par metro Unid valor Mowo Rel 25 Gerais Medi o Modelo Gr fico Mas Modelo 25 Medic o Tens o 01 Ponto Onde ser medido a Tens o 1 Tens o 02 Ponto Onde ser medido a Tens o 2 Valor medido valores medidos nos pontos indicados em Corrente e Tens o Dados do Modelo Identifica o Figura E 10 Rel 25 Modelo e Gr fico Modelo Fun TP tap do transformador de pot ncia Fun 25 conect para o rel atuar 1 ou nao O pickup ajuste do rel 25 Tr Tempo de retardo para a atuac o do disjuntor Grafico Para visualizar o valor de ajuste e valores medidos Simulight Manual do Usuario 10 2 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Rel de Sub Tens o Rel 27 O rel de sub tens o um dos rel s mais utilizados sua l gica de opera o simples ele mede a tens o V no barramento logo a compara com um valor pr estabelecido pickup se for menor ent o o rel atuar disparando o disjuntor Na Fig D 11 mostra se o modelo do rel 27 e na Fig D 12 a instala o deste num sistema de pot ncia 0 0 0 0 a 0 Tr 0 0 0 0 6 0 0 0 0 V 8 0 0 a TP 7 0 TP 0 lt 0 a 0 X 0 a 0 a g 0 0 0 3 a 0 a a a A 0 0 a OC tri OO p cage Xx lt Z A gt gt 2 B A 2 E Sesccscssacsccscccscsccacsscscccscccsccccsacsccssasccscsanse Figura E 11 Modelo do Rel de Sub Tens o Rel 27
69. Figura E 12 Rel de Sub Tens o no sistema de pot ncia Rel de SubTens o x Rel de Sublensao Identifica o Identifica o oro wore Dados El tricos Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Gerais Medi o Modelo Gr fico Tens o 01 Atua o Tipo de a o Atua o Monitora o Disjuntor Ajuste para Atua o pickup bso Mx Yo Figura E 13 Rel 27 Gerais e Medi o Gerais Ajuste para Atuacdo valor ingressado na Aba Tipo de A o Aciona o disjuntor ou Monitora Modelo Fun 27 Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Medi o Ponto Onde a Tens o ser medida Simulight Manual do Usu rio 10 2 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Valor medido valores medidos no ponto indicado Rel de SubTens o Identifica o Nomes Novo Rel 27 Dados El tricos Dados do Modelo Gerais Medi o Modelo Registro Grafico Gr fico Identifica o Par metro Unid valor Par metro Unid valor E O o E h Figura E 14 Rel 27 Modelo e Gr fico Modelo Tr Tempo de retardo para a atuac o do Fun TP tap do transformador de pot ncia disjuntor Fun 27 pickup ajuste do rel para que este atue Grafico caso o valor medido atinge o pickup Para visualizar os valor de ajuste e valores medidos Simulight Manual do Usuario 10 2 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Rele de Sobre Corrente Instant neo Rel 50 A l
70. G2 7 LT SE8 UG3 Area Rio SE8 8 Area Rio UG3 9 Inserir Sub Area Inserir Subesta o Localizar pa C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL_SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx 4 Linhas Figura 5 3 rea Linhas de Transmiss o Simulight Manual do Usuario 5 2 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS 5 3 Representacao das Subestacoes Na Figura 5 4 observa se no painel a direita o segundo m dulo de edic o do programa M dulo das Subesta es Neste m dulo observa se a representa o dos elementos pertencentes subesta o feita dividindo se as classes de informa o em abas distintas para facilidade de manipula o dos dados As abas consideradas s o Barramentos Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Dispositivos L gicos Medidores Prote o e Linhas de Conex o 5 3 1 Barramentos Na Figura 5 4 observa se tamb m a aba Pontos Barramentos N s selecionada Nesta aba o usu rio pode adicionar editar ou excluir um ponto na topologia da subesta o al m de visualizar uma lista dos mesmos Os pontos podem ser do tipo barramento ou n Fazendo um clique direito com o mouse na lista de pontos aparecer um popup menu que permite ao usu rio filtrar a informa o mostrada assim como localizar informa o relevante a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Lo O j Arquivo Sistema E
71. GRUPO gt DISCRET lt INTG Lda inp q cule y stt 0 E k gt lt DERY id xxx inp u out y stt O0 K k gt LAG Tle PP ae rr FP inp 11 FF out y rr att p E E FF p p rr T E ur lt WSHT 1d xxx inps lt LDLG id xxx inp u out y stt 0 Pi pi Ti t1 P2 p2 T2 t2 gt lt BLC2 id xxx inp u out y o stt O E y Simulight Manual do Usu rio 10 7 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Paralela y Paralela Serials ICOMM y OCOMM E s Serial USB USB B Modelos Din micos 1 2 B 1 Equa es da M quina S ncrona Modelo Cl ssico ds Tf d aa dt po 2 p P D O 21f p 0 27f Para os outros modelos recomendasse 1 e 2 B 2 Par metros da M quina S ncrona Circuitos equivalentes para o eixo direto e em quadratura considerando dois circuitos amortecedores para o eixo Q lg e 2g e um circuito para o eixo D 1d Valores em p u R oy L Laa La Figura B 2 Circuito equivalente no eixo q Simulight Manual do Usuario 10 8 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Par metros da M quina S ncrona L L aL oy ad ba id ie ay 2 an L ad fa tL hi gt Labia L nr L E Li Log Ed Lo Lati Onde _ 1 z E Lalika lr Ria Ligh yt hgh gt Egg Ly Simulight Manual do Usuario 10 9 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ OBS 1 Par metros transit rios como L e da n o s o aplic veis neste caso 2 No eixo
72. K 18 Registros Figura 7 15 Aplicativos Fluxo de Pot ncia Relat rio por Empresa Na Figura 7 16 pode se observar o estado da rede Todos os dados colocados no gr fico foram obtidos do relat rio mostrado na Figura 7 15 1 025 7 1 026 8 1 016 9 1 032 272 0 73 76 4 Mw 75 9 MW 24 1 MW 24 2 Mw 0 8 MVAr 10 7 MVAr 24 3 MVAr 3 1 MVAr 1 025 3 E O a e 85 0 Mw 2 9 28 Op bi 85 0 Mw 6 6 MVAr 6 6 MVAr 100 0 mw 15 0 MVAr 10 9 MVAr 10 9 MVAr 35 0 MVAr a ps 60 8 Mw i 18 1 MVAr UG2 SE8 GS 84 3 MW 59 5 MW 11 3 Mvar 19 5 MVAr 3 99 125 0 mw 40 7 mw 30 5 mw 90 0 mw 50 0 MVAr 38 7 MVAr 16 5 mvar 30 0 Mvar SE5 SE6 40 9 mw 30 7 Mw 22 9 MVAr 1 0 MVAr 4 1 026 Agee 71 6 Mw 2 22 23 9 MVAr 71 6 Mw 27 0 MVAr 71 6 MW 27 0 MVAr Y UG1 Figura 7 16 Aplicativos Fluxo de Pot ncia Estado da Rede Simulight Manual do Usuario 7 17 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRR 8 Sistemas Trif sicos 8 1 Modelagem Trifasica O Simulight compreende uma estrutura de classes cooperantes framework com orientac o plena a Modelagem Orientada a Objetos MOO e desenvolvida em linguagem de programa o C Inclui um aplicativo para an lise de Sistemas de Energia El trica SEE em regime permanente fluxo de pot ncia e outro para an lise din mica estabilidade tra
73. O gt lt ADD sgnl gt Vref lt ADD gt lt ADD sgnl gt Vt lt ADD gt lt SOMD gt lt LAG id inp X1 out X2 stt 1 K Ka P 1 0 T Ta gt out X3 stt NO K Ke gt out X4 stt 1 K 1 0 Te gt lt GANH lt INTG lt LIMT lt SOMD id id id id inp X2 inp X2 inp X4 out X6 out X5 lmin Vm stt NO gt lt ADD sgnl gt X3 lt ADD gt lt ADD sgnl gt X5 lt ADD gt lt SOMD gt lt LIMT id inp X6 out Efd lmin Em lmax Ex lt MODEL gt value 10 00 value 0 020 value 1 000 value 4 400 value 15 0 value 15 00 value 10 0 value 10 00 lmax Vx class class class class class class class class gt gt print 5 print S print S print S print S print S print S print S gt gt Figura 5 34 Modelo do RAT USINA_X Figura 5 25 Na seguinte Tabela mostram se as vari veis que devem ser evitadas no momento de adicionar novos modelos din micos via arquivo XML Efd W Vuel Vscl Vmod Ire Vb close Ifd Eq Voel Vdroop Vang lim Vc Cmmd Pe Id Voel1 VLAm Vmod2 Vr trip Block Pm Ilr Voel2 Imod Vang2 Vs ctrl SLIP Qe Vpss Vfelim lang Vt It Start G VOLT lrepu ID ELLD CORRre ICER TMEC QTOT VCTRL ILimpu IQ ELLQ CORRim QCER PACE DELAY PGER 2repu EQ Ere Eld TENS TACE CST QGER I2impu IFD Ere Elq DELT CORR CAG QLMT TAP ELD Eim CORRre PELE POTE TTRIP QCRG WME
74. RA ALF Operou Rel de Prote o MIE BIT ADCOTM COMMIOARCKRITOA ME RAM DD A Limpar Log Fechar et Figura 6 9 Aplicativo LOG da Simula o Completa 6 4 Relat rios O simulador possui v rios relat rios que auxiliam ao usu rio na analise do sistema de pot ncia em estudo Entre os relat rios dispon veis no aplicativo temos tal como mostrada na Figura 6 10 Estado da Rede Ilhas El tricas Relat rio de Eventos Registradores Gr ficos Ajuda Estado da Rede x Ilha Estado da Rede x Empresa Estado da Rede x Subesta o Estado da Rede x rea Ilhas El tricas Relat rio de Eventos Medidores Tor o nos Geradores TT ieee Figura 6 10 Aplicativo Condi o Carga Gera o A tela correspondente ao relat rio do Estado da Rede mostra o ponto de opera o atual do sistema Esta tela j foi apresentada e comentada anteriormente nas Figuras 6 2 e 6 3 A tela correspondente ao relat rio de Ilhas El tricas e detalhada no item 6 1 A tela correspondente ao Relat rio de Eventos mostra os eventos ocorridos no sistema seja por especifica o do usu rio na tela Controle de Eventos ou pela a o autom tica de algum dispositivo Esta tela j foi apresentada e comentada anteriormente na Figura 6 9 A tela Simulight Manual do Usu rio 6 7 PEE COPPE UFRJ SETTETRR correspondente ao relat rio de Registradores Gr ficos mostra as curvas registradas
75. RJ SETTETRR Ao mandar abrir o arquivo automaticamente gerado um LOG de cr tica da importac o do arquivo PWF onde se indica os CART carregados do ANAREDE conforme mostrado na Figura 4 14 O Im portador ANAREDE Importacao ANAREDE CINCO DIGITOS Importador ANAREDE TITU Titulo do Caso DOPC Dados de Controle de Execucao Importacao ANAREDE CINCO DIGITOS DCTE Dados de Constantes TITU Titulo do Caso DBAR Dados de Barra CA 4349 registros DOPC Dados de Controle de Execucao DLIN Dados de Circuito CA 6183 registros DCTE Dados de Constantes DSHL Dados de Shunt de Circuito CA 152 registros DBAR Dados de Barra CA Mensagem DGER Dados de Barra de Geracao 5 registros DLIN Dados de Circuito MM DCAR Dados de Carga Funcao da Tensao 43 registros A l DSHL Dados de Shunt de DGLT Dados de Grupo de Limite de Tensao 1 registros DGER Dados de Barra de q Camegando a Base de Dados DARE Dados de Area 71 registros DCAR Dados de Carga Fund DMTE Dados de Monitoracao de Tensao 1 registros DGLT Dados de Grupo de Limite de Tensao registros DMFL Dados de Monitoracao de Fluxo 1 registros DARE Dados de Area 71 registros DINJ Dados de Injecao de Modelo Equivalente 6 registros DMTE Dados de Monitoracao de Tensao l registros DGBT Dados de Grupo Base de Tensao 28 registros DMFL Dados de Monitoracao de Fluxo l registros Conversao dos Dados ANAREDE DINJ Dados de Injecao de Mod
76. Registro Grafico Yo E cancetar Figura D 1 Janela padr o dos medidores do Simulight O significado dos campos comuns para os medidores s o Identificacao Nome campo edit vel para que o usuario coloque qualquer nome recomenda se botar um nome que relacione o tipo de medidor inserido e o terminal ou dispositivo medido Empresa nome da empresa a qual o medidor pertence lista as empresas cadastradas Conex o Area campos n o edit vel a informac o indicada vem do Nome e Area da subestac o em questao Subestac o campos nao editavel a informac o indicada vem da mesma forma que do campo Area Registra campo nao edit vel muda Sim N o dependendo do check no Registro Gr fico Dados El tricos Registro Gr fico check por default para obter o registro do medidor Simulight Manual do Usuario 10 24 PEE COPPE UFRJ Medidor de Tens o Adicionando Medidor VOL Tmod Identifica o Dados El tricos Gr fico Registro Grafico E cancelar Adicionando Medidor VOL Tang Identifica o Terminal Registra Dados El tricos Gr fico Registro Grafico La Ea Figura D 2 Medidor do modulo da tens o VOLTmod e ngulo da tens o VOLTang Identificacao Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conexao Area e Subestac o explicados na Figura D 1 Pto Inst barramento na qual se deseja obter o modulo da tens o da Figura D 3 barramento
77. S o componente de sequ ncia negativa da corrente de armadura O torque de sequ ncia positiva proveniente do modelo de Park aplicado a sequ ncia positiva dado por 1 0 pu TP Vila Vil Ra Py De Rneg Rr 2 Ra e com auxilio da figura 8 9 b Gres vrs pres pres yrs L R mmn Esta equa o anterior fornece o torque de sequ ncia negativa acrescido de uma parcela de perdas devido ao componente de sequ ncia negativa da corrente de armadura Simulight Manual do Usuario 8 31 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Logo complementando o balanco pot ncia torque da m quina s ncrona com modelagem trif sica 2 Quer y er po a RET ES y i re y A equa o de oscila o do rotor pode ser escrita da forma i pas neg 1rnegy2 ZET T zer Ta Tm TP Qro Vr Gr vary D w wo onde Ta o torque acelerante Tm o torque mec nico da m quina motriz e D a constante de amortecimento Tres 4 Tr Gres Vres J Ger very 8 1 6 Modelo Dinamico para a Maquina de Inducao Trifasica O modelo din mico para a m quina de indu o trif sica formado simplesmente por agregac o dos tr s modelos de sequ ncia acoplados rede em componentes de fase via blocos de transforma o fase sequ ncia fase Ele est ilustrado na Figura 8 15 onde a variavel escorregamento s foi substitu da por slip para evitar ambig idade com a vari vel s dos integradores Como mencionado o
78. Simulight Manual do Usu rio vers o do programa 3 00 Inclui fluxo de pot ncia e simula o trif sicos shag V 3 00 Conteudo l iningo o 0er o RR PR 1 1 Lil Visao Geraldo Prostate 1 1 1 2 Caracter sticas do Simul Olt sieracsasiiss esesseradsandseastandeacseassedduanieeaduandveds 1 2 Lo Tipos de ESTUdOS ua tais dla 1 2 LA Tita nissan 1 3 L3 Intormacao e SUP ONC did 1 6 Modelos dos Componentes ce siccascandincsvestiedsbondenednasiveassendinccunsiseddhandennduryiiens 2 1 ZA Modelos Ce Grado Sneue E 2 1 2 2 Modelos de Sistemas de Excita o e Reguladores de Tens o 2 3 2 3 Modelos de Reguladores de Velocidade ooooonccccnncccnnnonocnccnnnnnoss 2 4 2 4 Modelos de Dispositivos de Protecdo cccccoooononnccccnnncnnnonononncnnnnnnnos 2 5 Metodolosias de SONU CAO lock tas 3 1 Dek EIXO POTENCIA ssaara araras bra ara es u Sonda tasas area 3 1 3 1 1 Modelos dos COMPpONenNteS cccccoconnoocccnnnnnnnnnnnnannncnnnnnononanannnnnnnnnnos 3 3 3 2 Solu o do Problema de Fluxo de Pot ncia ooooccnnccccconncnnnnnnnnnnns 3 5 3 2 1 M todo de Newton Raphson ooooooccccnccccnnononoccnnnnnnnononaninonnnnnnnnos 3 5 3 2 2 Fluxo de Pot ncia pelo M todo de Newton Raphson 3 7 3 3 Simula o da Din mica para Estudos de Estabilidade Transit ria 3 8 3 3 1 Modelo do Sistema de Pot ncia ooooooonnnnnnnncncccnnnnnnnnnnnnnnnnnnanononos 3 8 3 3 2 Representa o da M
79. Simulight um consider vel esfor o de desenvolvimento foi investido no sentido de oferecer ao usu rio uma ferramenta de f cil manipulac o em que toda estrutura topol gica da rede el trica fosse acessada de forma simples e direta sendo todo o gerenciamento dos dados e ferramentas feito diretamente na interface gr fica sem a utiliza o de programas ou m dulos adicionais O Simulight tem uma interface bastante amig vel com o sistema coorporativo da Light SGD e com o sistema coorporativo da Ampla GEDIS possibilitando por exemplo que par metros el tricos de alimentadores que estejam no SGD GEDIS possam ser transferidos base de dados do Simulight via arquivo PR O no caso da Light e via arquivo Adept no caso da Ampla Dessa forma a montagem de casos que envolvam simultaneamente as redes de transmiss o subtransmiss o e distribui o feita em muito menos tempo e livre de erros de digita o Outra caracter stica Importante e eficaz do Simulight a integra o dos programas de fluxo de pot ncia an lise est tica e estabilidade transit ria an lise din mica numa mesma Interface gr fica com acesso a um nico banco de dados Essa caracter stica tamb m respons vel pelo ganho de produtividade de seus usu rios e pela melhoria na qualidade de resultados obtidos O Simulight capaz de simular diversas ilhas el tricas que surjam ou desaparecam ao longo de uma simula o no tempo devido atua o da prote
80. Treo Atua o Estado Oper Normal Monitora o EJ Dados El tricos Modelo Gr fico Conex o Atuac o TPO1 IE PARIO RL59 Tens o 01 Fun es 2 E Fnc amp TP Rel 59G x J comem Figura 8 35 Prote o Adicionar Rel RL59 Tipo de A o Atua o Disjuntor CH 7 5 1 EJ Adicionando Rel de SobreTens o G Identificac o Dados El tricos Nome Modelo Gr fico Empresa WSCC x TPO1 Conex o Tens o 01 Atuac o TPO1 Dispositivo G 02 Atua o Terminal Estado Oper Normal Wal Medido Figura 8 36 Protec o Adicionar Rel RL59G Simulight Manual do Usuario 8 41 PEE COPPE UFRJ Rel 81U Adicionando Rel de SubFrequ ncia NES Normal Tipo de A o O Atua o gt Monitora o Disjuntor CH 7 5 1 X Conex o Atua o Freq Figura 8 37 Prote o Adicionar Rel RL81U Rel 81U Adicionando Rel de SobreFrequ ncia Atua o Estado Oper Normal Tipo de A o Atua o Monitora o aeee Conex o Atua o Freq Relat rio por circuitos seq Positiva soma das fases a fase A Perdas MW Perdas Mvar El Subesta
81. UG1 Inserir Sub Area Localiza a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Topologia Subesta o Identifica o No lD 1 Nome ID UG2 Empresa LIGHT Pontos Barramentos N s Dispositivos S ries Medidores Dispositivos Shunts Linhas de Conex o Dispositivos L gicos Prote o rea Destino Area Rio Area Rio Sub Destino Pto Int LT 5E5 UG2 LT 5E8 UG2 Adicionar Elemento Excluir Elemento Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL _SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx Figura 5 22 Subestac o Aba Linhas de Conexao Fazendo um clique direito com o mouse na lista de linhas de conex o aparecer um popup menu conforme mostrado na Figura 5 23 Este menu permite ao usu rio inserir um disjuntor num dos terminais da linha Para adicionar uma linha basta clicar no bot o Adicionar Elemento Para editar a informac o de uma linha basta fazer dois cliques numa das linhas listadas Para eliminar uma linha basta clicar no bot o Excluir Elemento e confirmar a exclus o Simulight Manual do Usuario 5 12 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 8 Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda nem Rede El trica 4
82. Urn lt UMIN gt minimo definidos por lt UMAE gt Umx lt UMAE gt func o ou por vari vel lt DEAD interna do modelo lt SLCT id xxx slets slot sgqni A sgn2 B out y gt His 1d XXX cure y gt lt ADD gt ul lt ADD lt ADD gt un lt ADD gt lt MAXM gt MINA id xxx out y gt lt ADD gt ul lt ADI lt ADD gt un gr ADD gt lt MINM lt DELA id xxx inp u out y To t T To get ser f gt lt EQ id xxx opl op2 B out y f gt lt NE id xxx opl op2 B out y Pr lt GT id xxx opl A op2 E outs y gt Simulight Manual do Usuario 10 5 PEE COPPE UFRJ era Deca PP ae ee per PF Loe ae ere Pe Los xxx OR 1d S XXXK lt ART Lo FP eer pe FP op l A FF opas E FF oun LLOUR 10 RHK Quis L t pes D one NOT id xxx inp u out y f gt lt 2 INT ide x x inp u ques y T anpl see E xxx T T Tos t lmax xxx lmin xxx gt Simulight Manual do Usuario 10 6 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRR Tabela A 8 Tabela de diagramas dos blocos GRUPO gt DISTURB lt STEP id xxx inp u out y K k T f gt lt CURY id xxx inp u outs y gt LADD tAr to Tp a T lt ADD t ti k h M gt LADD ESP Ea ger p Ty lt ADD t tn k gn gt lt CURV gt lt CINI id xxx vars xxx expr xxx f gt Tabela de diagramas dos blocos
83. Usu rio 17 Par metros Pm Pot ncia mec nica em pu Figura C 13 Modelo I Reg Velocidade Par metros R Estatismo permanente em Tc Constante de tempo do regulador em segundos Tr Constante de tempo de reaquecimento em segundos Pref Pot ncia de refer ncia em pu Para modific lo recomenda se usar o evento modifica par metro Figura C 14 Modelo II Reg Velocdade Par metros Kw Ganho do Wash out em pu p adimensional Tw Constante de tempo de Wash out em segundos T1 Constante de tempo do primeiro Lead Leg em segundos T1 Constante de tempo do segundo Lead Leg em segundos Figura C 15 Modelo I Estabilizador PEE COPPE UFRJ Modelo de Carga Modelo Z Constante Editando Dados da Carga Identifica o Conex o Dados El tricos Gerais Modelo Fluxo Modelo Simula o TIPO oorr Modelo Z Constante e Par metro Unid valor Modelo ZIP Editando Dados da Carga Identifica o Conex o Dados El tricos Gerais Modelo Fluxo Modelo Simula o TIPO iris Modelo ZIP w Par metro Unid valor Pla b V V CV P a V VS b OV VAV V VV Q a b V V c V V Y Q a V Voy b V V V c V V Simulight Manual do Usuario 18 Parametros P Pot ncia ativa da carga em MW Q Pot ncia reativa da carga em MVAR Vo Tens o inicial da vindo do fluxo de pot ncia em pu
84. a a facal 0 Enquanto AVI gt fa a Calcule VE F 7i ve calcule Y por fatorac o LU Calcule AV Ve Ve Facal 1 1 Fim Enquanto E Calcule UG HEY y Simulight Manual do Usu rio 3 13 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Calcule Xe F Eis testes Calcule Ax xo Ras Facak k w l Fim Enquanto Fim Para Algumas peculiaridades do esquema alternado impl cito sao apresentadas abaixo e A matriz admitancia nodal Y somente alterada por ocorr ncia de alterac es na configurac o da rede el trica chaveamento de linhas de transmiss o curtos circuitos etc Assim a matriz Y pode ser atualizada e refatorada apenas nestas ocasi es permanecendo inalterada por todo o resto da simula o Esta caracter stica proporciona bom desempenho computacional ao esquema alternado Salienta se que no esquema simult neo a matriz Jacobiana deve ser atualizada e refatorada para cada itera o do processo acarretando maior esfor o computacional e A resolu o do conjunto de equa es diferenciais do sistema el trico torna se iterativa devido utiliza o de um m todo de integra o impl cito Trapezoidal Impl cito Entretanto manipula es alg bricas nas equa es a diferen as permitem que uma forma expl cita seja encontrada evitando o processo iterativo e aumentando o desempenho computacional do processo e Na primeira itera o do esquema alternado comum calcular a estimativa inicial das vari veis de est
85. a 5 177 observa se a janela utilizada para a adi o ou edi o dos dados de um medidor o exemplo da figura mostra a escolha da medida delt que uma medida de sinal interno vari veis Internas do LIBMODELS ou de arquivo de dados fdx neste caso o ngulo Simulight Manual do Usu rio 5 9 PEE COPPE UFRJ SPITS FSIS delta do Gerador 2 A janela mostrada padr o para todos os medidores Na Figura 5 17 observa se tamb m um exemplo da edic o dos dados de um medidor de sinal neste caso o nome do medidor da medida correspondente DELT GERDO2 Adicionando Medidor Identificac o Novo Medidor de Sinal LIGHT i ma a W gt Srad s ro FMAQ gt Hz E PELE gt MW PMEC gt MW Dados El tricos Dados El tricos Gr fico i Gr fico Eq Registro Grafico Registro Grafico W gt pu Pe gt pu Pm gt pu Za Za Figura 5 17 Subesta o Aba Medidores Edi o do medidor de sinal 5 3 6 Prote o Na Figura 5 18 observa se a aba Prote o selecionada Nesta aba o usu rio pode adicionar editar ou excluir um rel na subesta o al m de visualizar uma lista dos mesmos As prote es podem ser do tipo RL2 dist ncia RL25 sincronismo RL27 subtens o instant nea RL5O sobrecorrente instant nea RL51 sobrecorrente temporizada RL59 sobretens o instant nea RLS O sobrefrequ ncia ou RLS U sub frequ ncia
86. a 5 29 Novo Modelo Par metros 5 4 6 Ponto de Entrada Saida Este atributo utilizado para permitir a conex o entre os modelos e entre um modelo e a rede el trica Na Figura 5 30 na parte superior podem se observar os formatos respectivos na parte inferior pode se observar um exemplo da utilizac o deste atributo Simulight Manual do Usuario 5 16 PEE COPPE UFRJ PPTL FSIS lt PONTOS DE I O gt lt INPT id xxxu gt lt OUTP dd xxx gt lt OUTPUT INTERFACE C OS DEVICES gt OST 1d XXxX itype xx a otype xxx gt lt SHT INJre xxx INJim xxx G xxx B aa ty gt OSHT gt COSER 1d XXxX 1ILTpDeE xxx otype xxx gt lt SER G xxx B xxx gt lt SHT1 INJre xxx INJim xxx G xxx B aa gt lt SHT2 INJre xxx INJim xxx G xxx B aa gt lt OSER gt lt OLOG id xex inpt sex gt lt OREL id xxx trip xxxX close xxx tempez xxx f gt lt INPUT INTERFACE C A REDE ELETRICA gt lt TENS id sxex type xxx term 1 outli xxx outa xxx gt lt CORR dd xxx term 1 outl xxx out2 xxx gt lt POTE did xxx term 1 outl xxx out2 xxx gt ESTE id xXxxXxX OUES EXX Rey s gt lt DEVC name xxx chn xxx f gt lt EEZTR gt lt OUTP id Efd gt Figura 5 30 Novo Modelo Entrada Saida 5 4 7 Medi o de Tens o Este atributo utilizado para capturar o valor de tens o no n de conex o do dispositivo associado ao mode
87. a estrat gia de solu o do conjunto de equa es define os esquemas b sicos alternado e simult neo Combina es dos esquemas de solu o b sica com os m todos de integra o utilizados definem quatro esquemas de solu o poss veis esquema alternado impl cito e expl cito e esquema simult neo impl cito e expl cito Atualmente consenso a utiliza o dos m todos impl citos para a solu o num rica das equa es diferenciais do sistema el trico Entretanto a defini o entre o esquema simult neo ou o esquema alternado para programas de simula o de sistemas el tricos depende dos requisitos impostos e de particularidades do simulador n o sendo ainda plenamente aceita a superioridade de um dos esquemas sobre o outro A seguir s o apresentados os dois esquemas b sicos de solu o 1 Esquema Alternado O esquema alternado de solu o consiste em resolver separadamente e alternadamente o conjunto de equa es alg bricas a diferen as e o conjunto de equa es originalmente alg bricas do sistema el trico Para facilitar o entendimento deste esquema e suas variantes as equa es 3 19 e 3 20 podem ser reescritas na seguinte forma oe Aap 3 21 I EV Y V 3 22 ne EY 3 23 Simulight Manual do Usuario 3 11 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ onde o vetor das vari veis de estado do SEE associadas s equa es diferenciais uma matriz quadrada esparsa e geralmente bloco diagonal W g
88. a os detalhes das manipula es efetuadas utilizando a tela de importa o r e e D a a gt z Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida en a o 2 Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Novo Abrir Gravar a Importar Arquivo PRAO Light Fechar ld if SISTEMA ELETRICO Importar como Equipamentos da Subesta o 7 enti 4 a Area Base q 4 Ti SES Importar gt Anarede 4 a Area Rio 4 B BARM 06 T SES CARG 06 Sair Prao TE SE6 ff SE6 UG3 1 TE ses A UG1 SE6 1 Em UG3 Dispos Pont a O Area SIN Q Area SIN E UG Tipo EX ALIMENTADORES PRAO Nome de ID Tipo B SE a o Inserir Sub Area Inserir Subesta o Localizar Arquivo C Sistemas TESTES Exemplos 9 Barras Sis9barras fdx Figura 4 8 Arquivos Importar PRAO Clicando no bot o PRAO o usuario podera escolhera o arquivo Prao exportado pelo aplicativo Light PRAO cuja topologia deseje visualizar conforme mostrado na Figura 4 9 amp Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Importar Arquivo PRAO Light Rede El SISTEMA EL TRICO 2 0 Area Base gt E SES Area Rio B BARM 05 ES CARGOS DJ 5E5 UG2 1 UGI SES 1 Carregar Arquivo de Dados Exam
89. a se tamb m um exemplo da edic o dos dados de um gerador Nesta janela pode se observar tr s grandes grupos de dados Identifica o Conex o e Dados El tricos Os dados de identifica o s o os que individualizam um dispositivo Os dados de conex o s o os correspondentes localiza o do dispositivo na topologia da subesta o Os dados el tricos s o utilizados para cadastro aba Nominais assim como para utiliza o dos aplicativos de fluxo de pot ncia aba Modelo Fluxo e simula o no tempo aba Modelo Simula o Na Figura 5 8 se detalha tamb m as abas correspondentes ao grupo denominado Dados El tricos Na Figura 5 8 a observa se a aba Gerais selecionada Nesta aba s o mostradas algumas informa es comuns a todos os modelos Na Figura 5 8 b observa se a aba Modelo Fluxo selecionada Nesta aba o usu rio pode selecionar entre os modelos dispon veis o modelo do gerador correspondente ao aplicativo fluxo de pot ncia Os par metros do modelo selecionado s o editados no grid conjunto de c lulas Na Figura 5 8 c observa se a aba Simula o selecionada Nesta aba o usu rio pode definir separadamente modelos de M quina S ncrona Regulador de Tens o Regulador de Velocidade e Estabilizador de Pot ncia Editando Dados do Gerador a Identificac o Dados El tricos Nome EE Nominais Modelo Simula o Dados El tricos Empresa OUTRAS Grandeza Unid Valor Nominais Mo
90. aba Pontos e finalmente clicar no bot o Adicionar Elemento conforme mostrado na Figura 7 9 Simulador para Redes El tricas com Gerac o Distribu da Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Bech Adicionando Barramento Rede El trica Identificac o Dados Nominais EE Area Base TE Pto Identf 2 Grandeza Unid valor 4 Area Rio dada Vnom kw 1 0000 TE SES Nome cs BARM OZ wo SEE No ID 1 Nome ID UG2 E EEE Empresa LIGHT v E UG2 E E 7 UG3 Dispositivos L gicos Mel Conex o Dados de Opera o Area SIN Pontos Barramentos N s Conex es Shunts Conex es S ries L gicas Grandeza Unid valor E um mw CS E v h EE Barramento 1 B Adicionar Barramento Localizar Excluir Arquivo Figura 7 9 Sistema El trico Adicionar Barramento Na Figura 7 10 pode se observar o barramento recentemente adicionado na tela de fundo na aba Pontos Para editar a informa o de algum ponto existente basta selecionar o elemento e clicar duas vezes nele Na Figura 7 10 observa se a edi o do n mero 1 7 nome BARMTO BARM 02 e demais par metros do primeiro barramento amp Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Degi Adici
91. ado x utilizando valores extrapolados para as vari veis de interface u Em itera es subsequentes as vari veis de interface s o devidamente calculadas pelas fun es que as definem Esta pr tica visa obter uma melhor estimativa inicial das vari veis de estado diminuindo o n mero de itera es requeridas para a converg ncia e consequentemente aumentando o desempenho computacional do esquema e Varios crit rios podem ser adotados para determinar a converg ncia do processo sendo mais utilizados aqueles baseados na norma do vetor de erros das vari veis de estado Ax entre duas itera es consecutivas Alternativamente utiliza se o vetor de erros das tens es nas barras No algoritmo apresentado utilizada a norma 2 ao quadrado do vetor de erros das vari veis de estado 3 3 8 O Esquema Alternado Entrela ado Impl cito As equa es que definem a rede el trica s o n o lineares e devem ser resolvidas iterativamente para cada itera o do esquema alternado impl cito como demonstra claramente o algoritmo apresentado anteriormente Uma varia o do esquema alternado impl cito consiste na relaxa o da converg ncia das equa es da rede el trica Esta metodologia chamada Esquema Alternado Entrelacado Impl cito e realiza apenas uma itera o nas equa es da rede el trica para cada itera o do esquema alternado O teste de converg ncia realizado nas vari veis de estado n o comprometendo a precis o do resultado
92. ant neo Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico ES Fun es Direcional 67 Rel de SobreCorrente Instant neo Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Tens o 01 Wal Medido Figura E 19 Rel 50 Ativando o modelo da Func o 67 Medicao Tipo de Ac o Aciona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Direcional 67 Adiciona a func o direcional valores ingressados na Aba Modelo Fun 67 Ajuste para Atuac o Modelo Fun 50 valor ingressado na Aba Dispositivo Onde se medir a corrente Terminal caso o dispositivo for transformador indicar em qual terminal ser medido a corrente Valor medido valores medidos no ponto indicado Simulight Manual do Usuario 10 3 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Rel de SobreCorrente instant neo El Identifica o Registro Grafico E a Home Novo Rel 50 vem Sem Empresa lo Dados do Modelo x Par metro Unid valor Fnc 50 ncr las Cancelar Figura E 20 Rel 50 Modelo e Gr fico Modelo Fun 50 pickup ajuste do rel para que este atue Fun TC tap do transformador de corrente caso o valor medido atinge o pickup Fun TP tap do transformador de pot ncia Tr Tempo de retardo para a atua o do Fun 67 Teta ngulo de defasagem disjuntor
93. apa Is 5 0 max AQ Is E O processo itera tivo convergiu para a solu o 0 v caso contr rio continuar no passo iv Calcular a matriz jacobiana Determinar a nova solu o 9 y sendo AB e Av determinados E th se o sistema linear Fazer h h 1 e voltar p i a vt de yr nie v 11 34 mia v Lio y qe y ag 11 35 yh ys Ay 11 36 4 la w 01 ula 0 a por v dao vo na y Ji MIN aqla y m 9 v L gm y Av ara passo ii Os elementos da matriz jacobiana J 0 V do algoritmo acima s o calculados pelas express es H 0P 00 V V G sen0 B cosO H OP 00 VB VV G sen B cos Non 0P 0V V G COS Pon B sen OP 0V V Gy Y Von Gm COS Oy By SCN 3 16 60 06 V G V gt Va Gi COS Opn B SCN O L m OP OV V G sen B cos e Mm N y a un 00 00 V V G cos G B Sen G M m OP 0V V Ba V C o COSO Simulight Manual do Usuario 3 7 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 3 3 Simula o da Din mica para Estudos de Estabilidade Transit ria Este cap tulo introduz os fundamentos dos m todos de simula o da din mica eletromec nica para estudos de estabilidade transit ria nos sistemas el tricos Uma abordagem detalhada do assunto pode ser encontrada nas refer ncias 2 9 3 3
94. as E Gera o Mw 319 64 Carga Mw 315 00 Outros MW 0 00 Gera o Mvar 22 84 Carga Mvar it 15 00 Outros Myar 0 00 Barramento Nome Subesta o Tens o M dulo Tens o nqulo Gera o MW Gera o Mvar Carga mw Carga Mvar OutrostMw Outros Mvar Empresa 1 BARM 01 UG1 1 0400 0 00 71 6410 27 0459 0 0000 0 0000 lo 0000 lo 0000 OUTRAS 2 BARMO2 UG2 1 0250 3 BARMO3 UG3 1 0250 4 BARMO4 UGI 1 0258 5 BARMOS SES 0 9956 Dados de Barra Dados de Linha 6 BARMO6 SE6 1 0127 7 BARMO7 UGZ 1 0258 Iha Todas _ li 8 BARMOS SES 1 0159 9 BARMO9 UG3 1 0324 gI Subesta o de L Barrade EI Subesta o para LL Barrapara Nome Circuito TD UGO3 BAROS UGO3 BARO9 TRAFO3 09 1 TD UGOZ BAROZ UGO2 BARO TRAFO2 07 1 LGO1 BARO1 UGO1 BARO4 TRAFO1 04 1 seos BAROS UGOZ BARO7 UGO2 SE08 1 Bi SE08 BAROS LGO3 BARO9 5E08 UGO3 1 lt UGOZ BARO UGO2 BARO2 TRAFO2 07 1 At ucoz BARO7 SEO8 BAROS UGO2 SE08 1 ucoz BARO7 SEOS BAROS SEOS UGo2 1 lt gt LGO3 BARO9 UGO3 BARO3 TRAFO3 09 1 At uco3 BARO9 SEO8 BAROS sE08 UG03 1 E UGOS BARO9 SE06 BARO6 UGO3 SE06 1 LGO1 BARO4 UGO1 BARO1 TRAFO1 04 1 uco1 BARO4 SED6 BARD6 UGO1 5E06 1 A uol BARD4 SEOS BAROS UGO1 SEO5 1 sE06 BARD6 UGO3 BARO9 UGO3 SED6 1 x SE06 BARO6 UGO1 BAROS UGO1 5E06 1 seo BAROS UGO2 BARO7 SEOS UGo2 1 Af seos BAROS UGO1 BARO4 UGO1 SEO5 1
95. asse de m todos tem se destacado nas aplica es de simulac o de sistemas de pot ncia sendo hoje em dia amplamente utilizados tanto em programas comerciais quanto acad micos Os m todos impl citos tendem a manter suas caracter sticas de estabilidade num rica mesmo com passos de integrac o relativamente elevados Esta caracter stica particularmente atrativa para simula es de longa dura o onde a eleva o do passo de integra o contribui para aumentar o desempenho computacional da simula o O M todo Trapezoidal Impl cito ou Regra Trapezoidal Impl cita tem sido utilizado na maioria dos programas comerciais desenvolvidos recentemente As caracter sticas de desempenho computacional precis o e principalmente estabilidade num rica fizeram deste m todo um dos mais utilizados no desenvolvimento de programas para a simula o da din mica de sistemas de pot ncia No simulador desenvolvido neste projeto a Regra Trapezoidal Implicita utilizada na solu o num rica das EDO s 3 3 6 Esquemas de Solu o para as Equa es do Simulador Os esquemas que tradicionalmente s o utilizados para a resolu o do sistema formado pelas equa es 3 19 e 3 20 podem ser classificados de acordo com o m todo de solu o num rica das equa es diferenciais e de acordo com a estrat gia de solu o dos dois conjuntos de equa es O m todo de integra o define esquemas expl citos e esquemas impl citos enquanto que
96. ativos Relat rios Ajuda bem Novo Rede El trica id Area Base Abrir CS Identifica o Gravar NolD 0 Nome ID Area Base Fechar Subesta es Linhas de Transmiss o Importar Nome Nm BOO O Sair Inserir Sub Area Inserir Subesta o Localizar Excluir Arquivo Figura 7 2 Arquivos Novo Caso Inser o de Empresas Recomenda se inicialmente a cria o das empresas no sistema Para criar uma empresa basta clicar no menu Sistema El trico Controle de Empresas e fazer clique no bot o Adicionar mostrando as telas da Figura 7 3 se o 4 6 Fa 2 Controle de Empresas al _ Dados da Empresa Identificac o M anuten o EP Empresa E Nome MAE Sistema El trico E jig Controle de Empresas K Subesta es 0 Editar Dispositivos Excluir Gerais Pontos Shunts S ries L gicos Me Controle de Eventos Fechar Figura 7 3 Sistema El trico Controle de Empresas Nessa ultima tela deve se preencher o nome da empresa LIGHT e clicar no bot o OK esquerda da Figura 7 4 Repetir o processo para inserir as outras empresas AMPLA e OUTRAS Na Figura 7 4 lado direito mostra se a tela de controle de empresas com as empresas inseridas Simulight Manual do Usuario 7 11 PEE COPPE UFRJ E 8 Dados da Empresa
97. belas s o definidas na Se o A Nomenclatura Seguidamente na Se o B s o mostrados os dados do sistema agrupados nas Tabelas 7 1 e 7 2 Finalmente na Se o C mostrada a topologia do sistema contendo dados consistentes e adicionais aos apresentados Inicialmente nas Tabelas A Nomenclatura Dados das barras B N mero da barra Nome Nome da barra T Tipo da barra 2 VO 1 PV 0 PQ Va M dulo da tens o p u Va ngulo da tens o graus Pp Pot ncia ativa de carga MW Op Pot ncia reativa de carga MVAR Pg Gerac o de pot ncia ativa MW Qc Geracao de pot ncia reativa MVAR Bs Suscept ncia shunt MVAR para V 1 0 p u kV Tensao base kV Dados dos ramos Ny N mero da barra de sa da NE N mero da barra de chegada T Tipo do ramo 1 transformador O linha R Resist ncia p u X Reat ncia p u B Suscept ncia total da linha p u MVA M xima capacidade de transfer ncia da pot ncia aparente MVA Tap Tap do transformador Simulight Manual do Usu rio 7 9 AA PEE COPPE UFRJ lt Sorruraa B Dados do Sistema Tabela 7 1 Dados das barras B Nome T Y Va Pp Qp Pc Qc Bs kV 1 Barra 1 2 1 040 0 00 0 0 0 0 71 6 27 1 0 0 16 5 2 Barra 2 1 1 025 9 28 0 0 0 0 163 0 6 7 0 0 18 0 3 Barra 3 1 1 025 4 67 0 0 0 0 85 0 10 9 0 0 13 8 4 Barra 4 0 1 026 2 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 230 0 5 Barra 5 O 0 996 3 99 125 0 50 0 0 0 0 0 0 0 230 0 6 Barra 6 0 1 013 3 69 90 0 30 0 0 0 0 0 0 0 230 0 7 Bar
98. bot o Excluir Dispositivo e confirmar a exclus o Simulight Manual do Usuario 5 7 PEE COPPE UFRJ a Simulador para Redes El tricas com Gerac o Distribu da le SES E SES E SES E UG E UG2 E UG3 Inserir Sub Area Inserir Subesta o Localizar Excluir Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica 4 Identifica o lo ID 2 Nome ID UG2 Empresa Sem Empresa X Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o Disjuntor Disjuntor v Exibir Disjuntores v Exibir Seccionadoras Localizar Y Exibir Dispositivos Ligados v Exibir Dispositivos Desligados Mudar Status Lig Deslig ligado ligado Adicionar Dispositivo Excluir Dispositivo Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL_SLv2 sis9b prot fdx Figura 5 13 Subesta o Dispositivos L gicos Popup Menu Na Figura 5 14 observa se a janela utilizada para a adi o ou edi o dos dados de um dispositivo l gico A janela mostrada padr o para todos os dispositivos l gicos Na Figura 5 14 observa se tamb m um exemplo da edic o dos dados de um disjuntor Editando Dados do Disjuntor Identificac o Nome Dados El tricos Nominais Empresa Sem Empresa x Conex o AMPA coc ccc a
99. cado durante a simula o recomenda se usar o evento modifica par metro Onde Tm x a b speed c speed Simulight Manual do Usu rio 10 19 PEE COPPE UFRJ Ed I Modelo Motor de Induc o Editando Dados da Carga Dados El tricos Gerais Modelo Fluxo Modelo Simula o Par metro XO X1l Xm H E Shp X Xm X2 Xm at X y X2 Xm To 2n f OR2 Tm A BS CS fo freqii ncia el trica assumido constante Figura C 19 Modelo Motor de Indu o Par metros H Inercia do rotor em segundos Shp Pot ncia nominal em hp unids Nro de motores ligados no barramento r z resist ncia do estator em R1 xo reat ncia de circuito aberto em X1 Xm xl reatancia transit ria ou de rotor bloqueado em X Tlo constante de tempo de circuito aberto no rotor em segundo T 9 A B C constantes da curva do Torque mec nico Go Bo c lculo interno sem interfer ncia do usu rio para manter a Inje o P jQ Simulight Manual do Usu rio 10 20 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Partida de Motor de Induc o O Simulight n o conta com um modulo de partida de motor mas este pode ser usado para tal fim mas lembrando que o modelo usado pelo Simulight para frequ ncias pr ximas fundamental 50 60 Hz as respostas obtidas para frequ ncias muito baixas e ou altas geram lixo num rico e a curva mostrada na tela dos me
100. co Atua o Tipo de a o atua o Monitora o Disjuntor Ajuste para Atua o pickup o soo Fun es Direcional 67 po Rel de SobreCorrente Temporizado Identifica o Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico EJ Novo Rel 51 Sem Empresa v OLTE1 Uia 1 Corrente UGI SES 1 Dispositivo Terminal 151 SEG 1 a gt Di Val Medido wok Las Cancelar Figura E 25 Rel 51 Gerais e Medi o Rel de SobreCorrente Instant neo Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Fun es Direcional 67 Rel de SobreCorrente Instant neo Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Tens o 01 Wal Medido Figura E 26 Rel 51 Ativando o modelo da Func o 67 Gerais Tipo de A o Aciona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Direcional 67 Adiciona a func o direcional valores ingressados na Aba Modelo Fun 67 Ajuste para Atua o valor ingressado na Aba Modelo Fun 5 1 Medi o Dispositivo Onde se medir a corrente Terminal caso o dispositivo for transformador indicar em qual terminal ser medido a corrente Valor medido valores medidos no ponto indicado Simulight Manual
101. condut ncias s rie desacopladas uma por fase acrescido de uma chave ideal SW de tr s posi es Nas posi es O e 1 correspondendo aos estados ideais aberto e fechado o dispositivo l gico dever ser removido da rede el trica pelo configurador sendo os n s terminais k e m mantidos como barras distintas ou colapsados numa barra comum Na posic o intermedi ria identificada como 1 2 na Figura 8 2 b o dispositivo l gico permanece inserido na rede el trica sendo tratado como um dispositivo s rie comum por m com c lculo de inje es considerando somente as condut ncias s rie isto otimizado em rela o ao estado s rie da Figura 8 3 As equa es 1 9 e 1 10 s o utilizadas pelo estado l gico no c lculo das inje es nodais de corrente ou pot ncia no terminal k respectivamente Rs V 1 9 Si VE GS Ve VS 1 10 TTL onde seap a b c 8 1 4 Simulac o Din mica Trifasicas A formula o matem tica do problema trif sico em nada difere da formula o convencional de sequ ncia positiva A Seguir os modelos Trif sicos para o SEE Todos os modelos trif sicos desenvolvidos nesta sec o foram implementados numa biblioteca de modelos utilizando t o somente os blocos construtivos existentes na biblioteca do Simulight 8 1 4 1 Linha de Transmiss o C A O modelo de linha de transmiss o em corrente alternada para an lise din mica ou de regime permanente na frequ ncia fundamental o conv
102. conjunto de equa es diferenciais apresentado acima usualmente transformam se as equa es diferenciais em equa es alg bricas a diferen as atrav s da aplica o de algum m todo de integra o num rica e ent o resolve se o conjunto de equa es 3 19 passo a passo ao longo do tempo 3 3 5 M todo de Solu o Num rica para as EDO s Os m todos para solu o num rica de EDO s s o classificados em expl citos e impl citos Os m todos expl citos foram durante muito tempo bastante utilizados em programas de simula o da din mica de SEE devido principalmente s suas caracter sticas quanto facilidade de implementa o e desempenho computacional De fato atualmente muitos programas comerciais ainda utilizam esta categoria de m todos de integra o Entretanto a baixa estabilidade num rica apresentada pelos m todos expl citos sobretudo quando passos de integra o relativamente elevados s o utilizados contribuiu para que esta classe de m todos fosse lentamente abandonada nos estudos de simula o de sistemas Simulight Manual do Usu rio 3 10 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ el tricos Entre os m todos expl citos mais conhecidos est o o m todo de Euler e os m todos de Runge Kutta 1 Os m todos impl citos de integra o num rica apresentam melhores caracter sticas quanto estabilidade num rica do que os m todos expl citos sem adicionar grande esfor o computacional ao programa Esta cl
103. contrario indicara 01 O segundo campo do terminal nao edit vel indica O barramento onde conectado o medidor de corrente da Figura D 8 o barramento 4 pertencente ao terminal 1 do transformador Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Simulight Manual do Usuario 10 LY PEE COPPE UFRJ Peres Medidor de Sinal EXPORT O medidor de sinal um medidor que exporta as vari veis de estado dos dispositivos din micos que pertencem subesta o em quest o Exemplos de dispositivos din micos seriam os geradores e motores ambas com seus respectivos reguladores Figura D 9 e caso seja gerador tamb m o estabilizador de pot ncia Legendas C Bloco Elementar O Var de Entrada Varinp po Modelo O Var de Sa da VarOut al Reg de w Adicionando Medidor EXPORT E Identifica o Lista de dispositivos din micos da SE onde conectado o medidor de sinal EXPORT Exemplo de inserir um medidor a numa SE que tem 4 geradores Dados El tricos Vari veis que foram usados no gt arquivo LIBMODELS XM Le FDX dos novos modelos Gr fico Registro Grafico Figura D 10 Medidor de Sinal EXPORT e um exemplo de ter mais de um gerador CAC Conex o Dispositivo lista os dispositivos din micos que pertencem SEO3 da Figura D 10 s temos um gerador G2 no lado direito mostra um exemplo no caso de 4 g
104. das as fases a r m Ro qa Figura 8 7 Representa o de chave trif sica em estado n o ideal 8 1 4 5 Representa o de Defeitos A representa o de defeitos bastante simplificada quando a rede modelada em componentes de fase diferentemente do que ocorre em componentes sim tricos Defeitos Shunt O modelo geral para representa o de curto circuitos mostrado na Figura 8 8 Figura 8 8 Modelo geral de defeito shunt Simulight Manual do Usu rio 8 25 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Defeitos S rie Defeitos s rie tamb m podem ser facilmente representados com aux lio do modelo geral de chave Uma chave fict cia deve ser inserida em cada ponto de defeito e manobrada de acordo com tipo de defeito a ser representado M quina S ncrona A m quina s ncrona um dispositivo construtivamente balanceado podendo ser representada por uma fonte de tens o trif sica balanceada atr s das suas imped ncias de sequ ncia Um modelo Th venin equivalente para a m quina em componentes sim tricos mostrado na Figura 8 9 a As imped ncias de sequ ncia da m quina s ncrona cont m as informa es requeridas para a an lise desbalanceada e s o par metros do modelo A utiliza o direta do modelo Th venin requer a cria o de novas barras internas aos geradores sendo fequentemente utilizado na literatura convertido para componentes de fase 2 8 9 Para evitar a cria o destas barras um modelo Norton
105. delo Fluxo Modelo Simula o Snom MVA 100 00 Vnom 13 80 Dados El tricos Subesta o UG3 Nominais Modelo Fluxo Modelo Simula o Pto Inst O1 3 w BARM 03 Circuito 1 F DIN MICO Sincrono y Modelo 1 creo Teo a Reg Velocidade Sem Reg Veloc PV VV Reg Estabilizador Sem Reg Estab a b c Figura 5 8 Subesta o Aba Dispositivos Shunts Edi o do Gerador Se um dispositivo shunt compartilha o mesmo modelo e par metros para o fluxo de pot ncia e simula o completa s a aba Fluxo mostrada na janela de edi o respectiva Os modelos dispon veis pelo simulador para os dispositivos shunt via interface gr fica s o os seguintes Gerador Contr Tens o ng Ci o mo o nm Motor de Indu o Motor de Indu o Capacitor Zconstante Reator Zconstante 3 o Simulight Manual do Usuario 5 5 PEE COPPE UFRJ PPTL FSIS 5 3 3 Dispositivos Series Na Figura 5 9 observa se a aba Dispositivos S ries selecionada Nesta aba o usuario pode adicionar editar ou excluir um dispositivo s rie na topologia da subesta o al m de visualizar uma lista dos mesmos Os dispositivos podem ser do tipo trecho trafo ou LTC r Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda nem Rede El trica 4 Area Bas
106. des Todos os recursos do programa ser o instalados Requer o m ximo espaco em disco gt Personalizada Escolha os recursos do programa que deseja instalar e onde eles ser o instalados Recomendado para usu rios avan ados InstallShield lt Voltar Simulight Manual do Usu rio 1 4 PEE COPPE UFRJ Ed Figura 1 4 Finalizando o Assistente de Instala o Passo 3 Verificando a Instala o Na Figura 1 5 pode se observar a estrutura de pastas e arquivos criados depois de uma satisfat ria Instala o Por defeito no Windows XP em portugu s o programa instalado na pasta C Arquivos de programas COPPE UFRJ Simulight Y Simulight v3 Arquivo Editar Exibir Favoritos Ferramentas Ajuda a es pi P s 1 Hab Endere o 5 C 4rquivos de programas COPPE UFR Ji Simulight w3 v Ir Pastas x 5 Apple Software Update libs 5 Arquivos comuns E ANG E 5 Babylon manual Bitvise Tunnelier O Bitvise WinSSHD ED Bonjour Simulighty 3 exe El 5 CEPEL El 5 CodeGear 5 ComPlus Applications 5 Conduit E 5 COPPE UFRI O EELEE E libs 5 manual 5 Corel lt 7 3 objetos espa o livre em disco 87 6 GB F Meu computador Figura 1 5 Estrutura de pastas e arquivos do Simulight Uma descri o da recentemente mencionada estrutura detalhada a seguir Pasta de Instala o Arquivo e sub pastas Simulight v3 0 exe Arquivo
107. dicionando ALIMENTADOR em Barramento Adicionando Disjuntor de Conex o DJ PRAO TENS O NOMINAL DO PONTO DE CONEX O DIFERENTE DA TENS O DO N A ASSUMINDO TENSAN NN M hs Figura 4 11 Importando dados PRAO para a Interface principal No painel LOG 5 da Figura 4 10 observa se um detalhe das altera es efetuadas pelo importador Para sair do importador basta clicar no bot o Sair Os novos dispositivos resultado da importa o poder o ser visualizados e ou editados a traves da interface principal Exemplo do LOG LOG na importa o do PRAO para o arquivo principal fdx LENDO DADOS DE ARQUIVO PRAO C digo de Execuc o CRIAR ESTACAO 1 registros C digo de Execuc o CRIAR N 8 registros C digo de Execuc o CRIAR SEGMENTO 7 registros C digo de Execuc o CRIAR TRONCO 7 registros C digo de Execuc o CRIAR CARGA 1 registros IMPORTANDO ALIMENTADOR DO ARQUIVO PRAO Adicionando ALIMENTADOR em Barramento Adicionando Disjuntor de Conex o DJ PRAO TENSAO NOMINAL DO PONTO DE CONEX O DIFERENTE DA TENSAO DO N C ASSUMINDO TENSAO DO N CONDUTOR COM RESISTENCIA MENOR QUE 0 020 OHMS KM NO SEGMENTO S3 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR COM CORRENTE MAXIMA MAIOR QUE 1200 A NO SEGMENTO S3 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR NAO IDENTIFICADO NA BASE DE DADOS PARA O SEGMENTO S3 ASSUMINDO DADOS DECLARADOS CONDUTOR COM RESISTENCIA MENOR QUE 0 020 OHMS KM NO SEGMENTO S4 ASSUMINDO VALOR MINIMO CONDUTOR COM CORRENT
108. didores s indicaram a tend ncias das curvas medidas nessas frequ ncias A seguir os passos para simular uma partida de motor Seja a Barra SE a barra da subesta o do sistema original onde se quer simular a partida do motor sendo este conectado na barra 2 atrav s do transformador Resto do sistema original Barra SE Vee ge Barra da SE do sistema original Barra SE Dados do Transformador conhecidos Barra do Motor V V SE SE Motor com DJ V gt OFF c 100 o DJI gt ON de Tepa Tot Dados por din micos default conhecidos DJ V gt ON 6 1 indicar Ve DJ 1 gt OFF em T gt t Figura C 20 Esquema para a partida do Motor de Indu o O gerador mostrado fict cio este adicionado para que a ilha el trica que pertence o motor sempre fique ativa e assim obter as medidas correspondentes Tamb m vai servir para parar o motor antes de se conectar ao sistema original FLOW DJ 1 desligado DJ VO ligado Executar Flow para a ilha maior obtendo se os valores de Vs e Ose Passar para o gerador fict cio VO os valores obtidos no passo anterior Executar Flow para a ilha do motor SIMULA O Eventos Em t to Modifica par metro do motor c 1 para c 100 para parar o motor Em t t Abrir disjuntor DJ V Fechar disjuntor DJ 1 Modifica par metro do motor c 100 para c 1 inicia partida do motor 8 Na subesta o SE do sistema original dev
109. ditos atributos RAT USINA X Par metros Conhecidos gt O Ka 10 O Vm 15 I sla E 4 O Ta 0 02 O Vx 15 O Ke 1 0 O Em 10 O Te 4 4 O Ex 10 l Figura 5 27 Regulador de Tens o Diagrama de blocos e Par metros Na Figura 5 27 observa se que o modelo tem dois par metros de entrada Vref e Vt um par metro de sa da Efd e v rios blocos que representam rela o entre ditos par metros Cada bloco possui seus pr prios par metros Ka Ta Ke Te Vx Vm Ex e Em 5 4 4 In cio de Defini o No exemplo o in cio da defini o do modelo segue o mostrado na Figura 5 28 lt MODEL id RAT USINA X source USERS gt Figura 5 28 Novo Modelo In cio de Defini o 5 4 5 Par metro 2 Este atributo utilizado para definir um parametro do modelo e seu valor Estes pardmetros sao definidos no inicio porque o valor deles vai ser utilizado por algum bloco Os par metros que o proprio bloco define nao devem ser definidos nesta parte do arquivo Na Figura 5 28 na parte superior pode se observar o formato que deve ser seguido tanto para os par metros propriamente ditos etiqueta PARM quanto para os par metros constantes etiqueta CONS Na Figura 5 29 na parte inferior pode se observar um exemplo da utilizac o deste atributo 1 PARAMETROS gt lt PARM id uxx type xxx value 0 0 class xxx print 5 gt CONS dd xxx out xxx value xxx f gt Figur
110. du o A vers o atual do Simulight limita o n mero de modelos dos dispositivos que podem ser utilizados via interface gr fica Entretanto o usu rio n o tem limitac o de modelos se utilizar o arquivo fdx na linguagem XML no qual ele passa a ter a liberdade de criar seus pr prios dispositivos Os dispositivos que podem ser definidos pelo usu rio no Simulight s o m quinas s ncronas e de indu o reguladores de tens o e de velocidade estabilizadores de sistemas de pot ncia rel s de protec o e esquemas especials de protec o Simulight Manual do Usuario 5 13 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Uma ampla biblioteca de modelos se encontra no arquivo chamado LIBMODELS xml Este arquivo criado pelo Assistente de Instala o Cap tulo 1 4 Passo 3 encontrando se dispon vel para edi o Na biblioteca de modelos do simulador novos modelos de equipamentos podem ser implementados de acordo com a necessidade do usu rio A montagem de um modelo seja de um gerador distribu do de um regulador de tens o de um estabilizador de tens o etc feita atrav s da montagem do diagrama de blocos correspondente Para isto utiliza se um conjunto de blocos elementares disponibilizados no Simulight Estes blocos ter o suas funcionalidades explicadas no decorrer deste manual O diagrama de blocos pode ser criado editado e ou armazenado num arquivo alfanum rico escrito no formato XML Este processo pode ser efetuado utilizando
111. e E SEO BE SE 02 Topologia Subestacao Identifica o No ID 1 Nome ID SE 01 Dispositivos L gicos Pontos Barramentos N s Inserir Subesta o Inserir Sub Area Adicionar Dispositivo HS n arrrsarrasss Adicionar Gerador HS Adicionar Gerador 3Ph Localizar Excluir 3 Adicionar Carga Arquivo C 0 SERGIO Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS Simulight 3PH wscc3ph_bal j 1 VO_3ph Contr Tens o ng Pv 3ph Contr Tens o PQ_3ph Sem Controle Modelo I 3ph Modelo II 3ph Modelo III 3p Modelo MDO2 3p Modelo MDO3 3ph Disp Def Usu rio 13 Adicionar Carga 3Ph cone ale a Adicionar Capacitor Adicionar Capacitor 3Ph Adicionar Reator 3 Adicionar Reator 3Ph Adicionar Shunt Gen rico Adicionar Shunt Gen rico 3Ph Nominais Modelo Fluxo Modelo Simula o VO 3ph Contr Tens3o Ai v arrrrarrasas Figura 8 21 Sistema El trico Adicionar Gerador A criac o dos demais elementos um transformador e duas linhas de transmissao apresentada da Figura 8 22 a Figura 8 24 E Simulador Trif si o para Redes El tricas com c o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda DE 4106 Rede El trica Topologia
112. e 4 Area Rio Identifica o E SE5 E i SEG NolD 2 Nome ID UG3 Empresa LIGHT Ess i b BY UG2 i UG3 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o 4 Area SIN Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries i UG Adicionar Dispositivo Excluir Dispositivo Inserir Sub rea Inserir Subesta o Fazendo um clique direito com o mouse na lista de dispositivos s ries aparecer um popup menu conforme mostrado na Figura 5 10 Este menu permite ao usu rio filtrar a informa o mostrada localizar informa o relevante assim como inserir um disjuntor num dos terminais do dispositivo Para adicionar um dispositivo basta clicar no bot o Adicionar Dispositivo e escolher um tipo Para editar a informa o de um dispositivo basta fazer dois cliques num dos dispositivos listados Para eliminar um dispositivo basta clicar no bot o Excluir Dispositivo e confirmar a exclus o Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica Topologia Subesta o 4 Area Base 01 4 Area Rio Identifica o Er SES SEG lo ID 1 Nome ID UG2 Empresa LIGHT x on Be SES Be UG2 g5 UG3 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Limhas de Conex o 4 Area SIN Pontos Barramentos Nds Dispositivos Shunts Disposi
113. e reduz o esfor o computacional REDE EL TRICA abe 012 po ft abc COMPONENTES EM FAS2SEQ MODELO SEQ2FAS EM DE FASE COMPONENTES SIM TRICOS PAN yo 2 ax sht SEQ2FAS sht Hi E JOE ER ze ARPA AAA I 1 y zer i 1 m a 3 gt Figura 8 16 Forma geral para representac o de dispositivo shunt 8 1 8 Forma Geral de Dispositivos Serie A figura 8 17 apresenta um modelo em componentes sim tricos acoplado as suas duas barras terminais com modelagem em componentes de fase empregando formulac o de inje es de corrente Outras varia es podem ser constru das para dispositivo ou barras terminais com modelagem diferente fase ou sequ ncia trif sico ou monof sico equivalente aplicando os blocos de transforma o adequados Terminal k em em em emo my FAS2SEQ REDE EL TRICA MODELO REDE EL TRICA EM EM COMPONENTES COMPONENTES COMPONENTES DE FASE SIM TRICOS DE FASE SEQ2FAS EM f Figura 8 17 Forma geral para representa o de dispositivo shunt A interface de rede foi formulada a partir das express es de inje o de corrente e de um elemento 7 passivo o qual n o possui estados internos Simulight Manual do Usu rio 8 33 LY PEE COPPE UFRJ PSPTTETRE 8 2 Interface de Rede Trif sica x Monof sica Equivalente A exist ncia de barras com modelagem trif sica e barras com modelagem de sequ ncia positiva na m
114. ec o Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribu da re ES Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda BEM IRES Topologia Subesta o 4 Area Base BE SEO Identifica o EE SE 02 HB Adicionar RL 21 Loge SE 03 NolD 2 Nome ID SE 02 Empresa WSCC X MN LE SE 05 HB Adicionar RL 25 EE SE 06 HP Adicionar RL 27 SE 08 Ronos E ouamentos Nes Dispositivos Shunts _ Disposiigos S ries H Adicionar RL32 i Be SE 10 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o ae H Adicionar RL 50 Tipo Nome Disjuntor Status HO Adiconar Ri 5S1 KR Adicionar RL51 G H Adicionar RL 59 HB Adicionar RL 59 G H Adicionar RL 81 U H Adicionar RL81 O Inserir Sub Area Inserir Subesta o _ Exch Rel Localizar Excluir Arquivo C 0 SERGIOM Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS Simulight 3PH wscc3ph_bal Figura 8 28 Prote o Adicionar Rel Identifica o Dados El tricos Nome s Modelo Gr fico Conex o Atua o TPO1 TCO1 Empresa WSCC v T PREPA RL21 Corrente Conex o Dispositivo G 02 y A 3 Fun es a TPO1 E TCO1 ma F Terminal 01 Atua o a ds el Normal Fnc 67 Val Medido Sequ ncia h 1 592 Oper orma EncETC Tipo de A o 0 Atua o D Monitora o Enc TP Disjunto
115. ecentemente descrito importante notar que cada subesta o inserida possui um barramento criado automaticamente Os elementos que comp em uma subesta o podem ser visualizados no painel a direita da interface principal Eles s o agrupados em pontos barramentos n s shunts gerador carga reator capacitor s ries trafo LTC trecho l gicos disjuntor seccionador medidores prote o rel s e linhas de transmiss o Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Besa llenen Area Base E Area Rio Identifica o E se co see No lD 1 Nome ID UG1 Empresa OUTRAS E SES Ko UG2 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o UG3 E nA Sin Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries sm Te fim fie pa Barramento 1 0000 0 000 A EEE Adicionar Elemento Excluir Elemento Arquivo Figura 7 8 Sistema El trico Subesta es adicionadas Simulight Manual do Usu rio 7 13 PEE COPPE UFRJ E Inserc o de Dispositivos numa Subestac o Na Figura 7 1 pode se observar que a subesta o UG2 possui 2 barramentos 1 shunt gerador 1 s rie transformador e duas linhas de conex o transmissao para com outras subesta es Para criar um barramento basta selecionar no Painel Rede El trica uma subesta o neste caso UG2 logo selecionar a
116. egativa pode variar numa faixa de 1 1 a 60 sendo dependente do material empregado nos enrolamentos amortecedores do rotor X reat ncia de sequ ncia negativa depende do tipo de desbalan o imposto na m quina Seu valor dado por rt dl 2 para correntes senoidais de sequ ncia negativa aplicadas ou H Rot Xi Xg gt q para tens es senoidais de sequ ncia negativa aplicadas Simulight Manual do Usuario 8 27 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ R resistencia de sequ ncia zero ligeiramente superior RP devido a um pequeno efeito de aquecimento no rotor causado por componentes de fluxo de segundo e quarto harm nico quando correntes de sequ ncia zero fluem pelo estator Esta diferen a usualmente insignificante x reat ncia de sequ ncia zero tamb m ligeiramente superior reat ncia de dispers o da m quina devido a distribui o n o perfeitamente senoidal dos enrolamentos de armadura Esta diferen a tamb m insignificante 8 1 4 6 Modelo de Gerador trif sico em Regime permanente A Figura 8 10 Figura 8 11 e Figura 8 12 mostram os modelos em regime permanente para o gerador V 6 P V e P Q trif sico respectivamente Figura 8 10 Modelo em regime permanente para o gerador V O trif sico Nesta figura Vesp Oesp S O as vari veis de refer ncia especificadas para a gera o O bloco fy V V VS representa a func o de controle do regulador de tens o A fun o fo V Vv VS
117. elo Equivalente 6 registros Subestacoes 2657 registros DGBT Dados de Grupo Base de Tensao 28 registros Geradores 618 registros Conversao dos Dados ANAREDE Cargas 1912 registros Subestacoes 2657 registros Reatores 497 registros Geradores 618 registros Capacitores 65 registros Cargas 1912 registros Linhas de Transm 3660 registros Reatores 497 registros Transformadores 1164 registros Cavacitores 65 registros Transfs OLTCs 1086 registros Transfs DEFAS 2 registros Capacitores SER 71 registros Reatores de LT 208 registros Equivs de Rede 6 registros Modelos de Carga 164 registros Figura 4 14 Carregamento do Arquivo PWF Dificuldades da Importac o Mudan a dos arquivos PWF Uma das principais dificuldades da Importa o do arquivo ANAREDE devido s mudan as dos arquivos PWF como por exemplo arquivos de 4 d gitos para 5 d gitos altera o de CART como a introdu o do c digo DSHL ades o de novos CART como do DBSH assim como a precis o dos CARTs como a do ngulo no DBAR Futuras mudan as nos arquivos PWF poder o levar a algumas dificuldades de Importa es criando assim arquivos FDX incompletos ou n o equivalentes ao PWF original Uma forma de se precaver a observa o do LOG gerado durante a importa o Figura 4 14 verificando se todos os CARTs existente
118. em se adicionar os barramentos disjuntores gerador transformador caso exista e o motor dados est ticos e din micos conhecidos Simulight Manual do Usu rio 10 21 y a PEE COPPE UFRJ CS mo AoA o 2 7T 72 82 8 8 92 9 3 20 22 73 93 32 30 83 71 t gt 91 UG2 SE8 UG3 52 61 5 6 53 51 62 63 SE5 SE6 41 42 LEGENDA 4 el N a Barramento Medidor S Us Gerador Carga a 0 Transformador 1 Linha Transm E L gicofechado L gico aberto Subesta o UG1 fe Figura C 21 Sistema de 9 barras a onde se conecta o motor de indu o Barra SEG Vb s V VsE sE Figura C 22 Esquema de como inserir o motor de Indu o no barramento 6 Simulight Manual do Usu rio 10 22 pu PEE COPPE UFRJ E Alguns resultados da partida do Motor de Induc o utilizando o roteiro indicado M dulo da Tens o Velocidade Angular 1 08421 0 88421 0 28421 0 08421 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 segundo
119. ema de pot ncia inclui modelos para os seguintes componentes e Geradores s ncronos e seus sistemas de excita o e motriz e Rede de transmiss o incluindo as cargas est ticas e Cargas de motores s ncronos e de indu o e Outros equipamentos como por exemplo os sistemas HVDC e FACTS Simulight Manual do Usuario 3 8 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ O modelo usado na representac o de cada componente deve ser apropriado para a an lise da estabilidade transit ria e as equa es do sistema devem ser organizadas de forma apropriada para os m todos num ricos A escolha de quais elementos devem ser representados em um ou outro tipo de estudo varia de acordo com o n vel de detalhamento que se deseja do sistema el trico Entretanto consenso que os estudos de estabilidade transit ria devem representar pelo menos os efeitos subtransit rio e transit rio das m quinas s ncronas o sistema de excita o e o sistema de regula o de velocidade dos geradores hidr ulicos O modelo completo do sistema consiste num grande sistema de equa es diferenciais ordin rias junto com um grande sistema de equa es alg bricas esparsas 3 3 2 Representa o da M quina Sincrona e de seu Sistema de Excita o O modelo da m quina s ncrona nos estudos de estabilidade transit ria representado por equa es diferenciais derivadas do modelo de Park eixos d q A ordem deste modelo depende do grau de complexidade na representa o d
120. ema deve ser explorada para uma eficiente implementa o computacional do esquema simult neo Entretanto este esquema possui um desempenho computacional inferior em rela o ao alternado Isto ocorre em fun o da dimens o do sistema de equa es a resolver e da necessidade de atualiza o e fatora o da matriz Jacobiana em todas as itera es o que n o acontece com o m todo alternado A fim de minimizar o esfor o computacional na atualiza o e fatora o da matriz Jacobiana alguns trabalhos 4 prop em a utiliza o da mesma matriz para v rias itera es ou mesmo v rios passos de integra o dando origem aos chamados m todos de Newton desonesto 3 3 7 Esquema geral do M todo Alternado Impl cito O esquema geral do m todo alternado impl cito pode ser resumido no algoritmo a seguir onde t representa o passo atual da simula o T o n mero total de passos da simula o k o contador de itera es do processo de solu o de um passo l o contador de itera es do processo de solu o das equa es da rede el trica amp a toler ncia para converg ncia do processo de solu o de um passo e lt a toler ncia para converg ncia do processo de solu o das equa es da rede el trica Algoritmo do M todo Alternado Impl cito Inicializa o Condi es iniciais do Fluxo de Pot ncia Parat 1 2 T Fa a k O Calcule USE por extrapola o Calcule XO F Estresse Enquanto Ax gt J
121. encional modelo r equivalente apresentado na Figura 8 4 O modelo em componentes de fase geral permitindo representar linhas balanceadas ou desbalanceadas Os par metros s o calculados a partir das caracter sticas geom tricas da linha e inseridos no modelo na forma de admitancias Simulight Manual do Usuario 8 22 PEE COPPE UFRJ SETTETRR sah pab aC pac G JB G JB hi pbb be pbc O E G jB G JB i El ser Se ser Cb pcb ACC pce G JB G e JB ser Ser ser ser Ser ser Figura 8 4 Modelo de linha de transmiss o 8 1 4 2 Transformador de Tape Fixo Modelos trif sicos para transformadores especialmente para aqueles com as usuais liga es em delta ou estrela s o razoavelmente bem documentados na literatura 2 a 7 Em geral o modelo trif sico para um transformador de dois enrolamentos expresso na forma de dois grupos de bobinas magneticamente acopladas como ilustrado na Figura 8 5 Figura 8 5 Representa o de Transformador As submatrizes Y pp Y ss Y ps Y sp definem uma matriz admit ncia de barras pr pria do transformador e estao definidas na Tabela 1 de acordo com o seu tipo de conexao As submatrizes Y Y e Y y sao definidas por Yt l 2Y W Yi l TY Y l Y Yi Yu j Y 24 Y Yu YH Y 11 Yi Yi W 2Y l Yt Ui l onde y a admit ncia de dispers o prim rio secund rio do transformador em pu 8 23 Simulight
122. entre Ve nos respectivos n s Em contraste an lise dos estudos de fluxo de pot ncia o controle de fluxo em linhas de transmiss o limites na gera o de pot ncia reativa e balan o das perdas pela barra de refer ncia n o precisam ser consideradas nos estudos de estabilidade transit ria Para simular uma falta no sistema basta mudar de forma apropriada o valor da admit ncia pr pria da barra com o defeito 3 3 4 Formula o Geral do Problema Genericamente o comportamento din mico do sistema de pot ncia pode ser descrito por um conjunto de Equa es Diferenciais Ordin rias n o lineares EDOs e por um conjunto de Equa es Alg bricas n o lineares EAs Este conjunto de equa es pode ser escrito na seguinte forma P XZ 3 19 O g x z 3 20 onde f fun o n o linear que define as equa es diferenciais ordin rias g fun o n o linear que define as equa es alg bricas x vetor das vari veis de estado z vetor das vari veis alg bricas O conjunto de equa es 3 19 constitu do pelas equa es diferenciais que descrevem o comportamento din mico dos elementos do SEE tais como m quinas s ncronas reguladores de tens o e velocidade turbinas caldeiras dispositivos FACTS etc O conjunto de equa es alg bricas 3 20 representa as equa es que definem o comportamento da rede el trica e parcelas dos elementos din micos que podem ser formuladas algebricamente Para a resolu o do
123. eoeoaoeaee ES ES lboocooco oo 0000000000000 Figura E 28 Modelo do Rel de Sobre Tens o Rel 59 O Figura E 29 Rel de Sobre Tens o no sistema de pot ncia Rel de Sobre Tens o E Rel de Sobre Tens o Identifica o Identifica o Mova Rel 59 Novo Rel 59 Dados El tricos Dados El tricos Gerais Medic o Modelo Gr fico Gerais Medi o Modelo Gr fico Tens o 01 Atua o Tipo de a o Atua o Monitora o Disjuntor DI 0l a Ajuste para Atua o pickup o soo Yo Es Figura E 30 Rel 59 Gerais e Medi o Gerais Medi o Tipo de A o Aciona o disjuntor ou Monitora Ponto Onde a Tens o ser medida Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Valor medido valores medidos no ponto indicado Ajuste para Atua o valor ingressado na Aba Modelo Fun 59 Simulight Manual do Usuario 10 2 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Rel de Sobre Tens o Identifica o HOME Novo Rel 59 Dados El tricos Dados do Modelo ss Gerais Medi o Modelo fer fico Registro Grafico Identifica o Par metro Unid Malor tp o O E Figura E 31 Rel 59 Modelo e Gr fico Modelo Tr Tempo de retardo para a atuac o do Fun TP tap do transformador de pot ncia disjuntor Fun 59 pickup ajuste do rel para que este atue Grafico caso o valor medido atinge o pic
124. equivalente pode ser constru do em componentes sim tricos ou em componentes de fase conforme Figuras 8 9 b e 8 9 c Estes modelos permitem a representa o da m quina s ncrona como um dispositivo shunt gen rico Figura 8 2a R Dos Y por Rr yu RT X zer ER y vor 1 4 Ay u Y rr A A wY v a ZON pos 7 Dos Fas r IEF Uy I 7 y sequ ncia positiva sequ ncia negativa sequ ncia zero a Equivalente Th venin em componentes sim tricos sequ ncia positiva sequencia negativa sequencia zero bj Equivalente Norton em componentes sim tricos c Equivalente Norton em componentes de fase Figura 8 9 Representa o geral de fontes de tens o balanceadas Na Figura 8 9 c as inje es internas equivalentes foram mantidas em componentes sim tricos para enfatizar que somente uma tens o interna balanceada efetivamente gerada e Simulight Manual do Usu rio 8 26 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ distribu da pelas tr s fases Os modelos de regime permanente e din mico constru dos pelo Simulight ser o baseados nesta representa o As impedancias e admit ncias da m quina em componentes sim tricos e de fase est o relacionadas pelas equa es RE jX Guz Rpos F JA 22 RI j Kneg Geer Beer yor 292 Gros j pres 23 Gres 7 Brea Ys ymi ym2 yo 19 yo 197 yu y yo 24 y ml y m2 ys S 2 A Po onde T a matriz de transforma o para componentes sim tricos
125. eradores Sinal listara todas as vari veis de estado que foram usadas nos modelos din micos geralmente da LIBMODELS XML ou do pr prio FDX dos novos modelos din micos de inseridos da Figura D 10 o sinal selecionado o ngulo delta do gerador G2 Simulight Manual do Usu rio 10 31 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ E Edicao da Protecao no Simulight Rel de Dist ncia Rel 21 Geralmente s o classificados em tr s tipos b sicos Imped ncia Mho ou admit ncia e Reat ncia o tipo implementado no Simulight de Imped ncia O modelo b sico mostra se na Figura D 1 A fun o 67 ou diferencial pode ser adicionada no rel 21 para bloquear ou n o o disparo do disjuntor Fig D 2 DISPARO DISJUNTOR tens X X Fronteira e fora Reta de do circulo o m xima rel n o opera sensibilidade Regi o de opera o opera Fronteira Figura E 2 Regi o de opera o Fun o direcional e Rel 21 com diferencial O rel de dist ncia alimentado por duas grandezas de entrada tens o V e corrente I amostradas por TP e TC conectados ao sistema el trico Fig D 3 A raz o V I Z a imped ncia vista ou medida pelo rel A Figura E 3 Rel de Dist ncia no sistema de pot ncia Quando ocorrer uma falta curto circuito a tens o V e a corrente I ser o a tens o de falta Vp e a corrente de falta Ip respectivamente Portanto a imped ncia de falta medida ou
126. esenta um vetor de vari veis diferenciais que podem possuir compo nente nao nulo de derivada em x ou alg bricas cujo respectivo compo nente em X nulo definidas internamente aos modelos de dispositivos representa o conjunto de equa es alg bricas n o lineares definido pela rede el trica e formado pelo somat rio das contribui es individuais de corrente ou potencia de cada dispositivo representa um conjunto de equa es diferenciais de primeira ordem ou equa es alg bricas defmidas internamente aos modelos representa o conjunto de equa es diferenciais em f j algebrizadas por algum m todo adequado para solu o num rica representa a submatriz jacobiana dos dispositivos din micos ou que pos suem estados internos em seus modelos representa a submatriz jacobiana da rede el trica representam as submatrizes jacoblana da interface entre os dispositivos com estados internos e a rede el trica As grandezas de estado s o definidas em componentes de fase formula o adotada como base do desenvolvimento desse projeto A classe BARRA possui um estado especial armazenando os fasores das tens es nas barras Estas tens es resolvidas no sistema de equa es 1 1 s o definidas como tens es para o n el trico de refer ncia ou tens es fase terra A classe ESTADO poderia ser especializada para cada tipo de dispositivo mas seguindo o princ pio de generalidade s o desenvolvidas as classes gen ricas
127. esma formulac o do problema introduz uma nova interface no Simulight de dispositivo s rie que interligue duas barras com modelagens diferentes monof sico e trif sico Este interface tem como principio a Figura 8 16 e tem equacionamento para um elemento x passivo podendo representar linhas de transmiss o ou transformadores sem varia o autom tica de tape A figura 8 18 mostra a modelagem de uma rede trif sica modelada em componentes sim tricos que daqui que vamos a obter nossa rede em componentes de fase que o Simulight utiliza CI Sp oe SETE RR e ge ee Terminal m rc 3 7 po 7 pos SUBSISTEMA SUBSISTEMA MONOF SICO TRIF SICO EQUIVALENTE sequ ncia positiva 7neg ey qe AAA 7 Yo l gt et neg E JA a E fio pog Vo S sequ ncia negativa fee OA Pa 7 zer i 7 Nes AA gt di s Pa sequ ncia zero A Figura 8 18 Forma geral para representa o de dispositivo shunt A rede em componentes de fase os elementos do subsistema trif sico t m suas admitancias acopladas entre fases formando blocos 3 x 3 na matriz admit ncia de barras e blocos 6x6 na matriz jacobiana No subsistema monof sico equivalente a representa o envolve blocos 1 x 1 e 2 x 2 respectivamente tal como mostrada na figura 8 19 Terminal k Terminal m ye a pos m neJe dz tr SUBSISTEMA 0 MONOF
128. este menu cria uma rea Base A partir desta rea Base o usu rio construir a topologia adicionando e editando os dispositivos desejados No Cap tulo 5 ser o apresentadas as informa es necess rias para a constru o da topologia do sistema O campo log da Figura 4 4 serve para informar se algum modelo din mico n o inicializou corretamente Muito til para usu rios avan ados que geram novos modelos de reguladores estabilizadores etc Simulight Manual do Usu rio 4 18 PEE COPPE UFRJ Reabrir Salvar Fechar Importar Sair Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda NP Hi Se d Area Base Identifica o NolD 0 Nome ID Area Base Subesta es Linhas de Transmiss o Nome Num ff Be OW kK O o wD HO TOTAIS 0 0 0 0 0 0 o D o 0 0 ae 0 Subesta es log Arquivo Novo Sistema fdx Figura 4 4 Arquivos Novo Caso A partir do menu Arquivos Abrir o usuario ira carregar um estudo previamente gravado conforme mostrado na Figura 4 5 Toda a descri o topol gica da rede contida no arquivo sera automaticamente exibida na interface principal Simulador Trif sico para tricas co Sera o Distrib Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Novo Abrir Reabrir Salvar Fechar Im
129. execut vel do programa Um atalho para este arquivo criado na rea de trabalho pelo Assistente de Instala o libs Pasta que cont m tr s arquivos fundamentais para o funcionamento do programa LIBCABLES LIBGRAPHS xml e LIBMODELS xml Manual Pasta que cont m o Manual de Usu rio Sistemas Teste Pasta que contem os exemplos inclusos na instala o Passo 4 Instala o de Aplicativos Adicionais Adicionalmente no cd de instala o encontram se os Instaladores de dois programas de uso livre que auxiliam ao programa Simulight e Adobe Reader Arquivo AReader V9 0 Setup exe Programa para a leitura de arquivos com extens o pdf Necess rio para a leitura do Manual de Usu rio Simulight Manual do Usu rio 1 5 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ e XML Pad Arquivo XmlPad V3 02 Setup exe Programa para a leitura edic o e formata o de arquivos XML Necess rio para a edi o dos casos sem a utiliza o da interface gr fica Isto somente recomendado para usu rios muito avancados 1 5 Informa o e Suporte Informa es relacionadas ao programa Simulight tais como possibilidades de novos desenvolvimentos ou suporte em sua utilizac o podem ser obtidas atrav s dos seguintes contatos Prof Glauco Nery Taranto Eng Carlos Eduardo Vizeu Pontes Programa de Engenharia El trica Light Servicos de Eletricidade S A COPPE UFRJ Av Marechal Floriano 168 Caixa Postal 68504 Caixa Postal 05
130. final Esta varia o do esquema alternado normalmente apresenta desempenho computacional superior ao esquema b sico O algoritmo do esquema alternado entrela ado impl cito descrito abaixo Simulight Manual do Usu rio 3 14 EL PEE COPPE UFRJ PETITE Algoritmo do M todo Alternado Entrelacado Impl cito Inicializa o Condi es iniciais do Fluxo de Pot ncia Parat 1 2 T Fa a k 0 Calcule USE por extrapola o Calcule XE F Rororentes Enquanto Ax gt Ja a Calcule Vo F I ove calcule Y por fatora o LU o Calcule Us hE eV 3 k l k k Calcule XE F bern tens Calcule Ax o E C Fa ak k 1 Fim Enquanto Fim Para Simulight Manual do Usu rio 3 15 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 4 Iniciando o Simulight 4 1 Tela de Abertura Se o programa Simulight estiver corretamente instalado Se o 1 3 a execu o do mesmo abrir a Tela de Abertura conforme mostrado na Figura 4 1 Gui Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Be head Rede El trica Simulight Figura 4 1 Tela de Abertura A partir desse ponto o usu rio inicialmente ter que 1 Definir uma topologia Com a topologia definida o usuario poder a qualquer momento 11 Importar uma topologia j existente do PRAO ou Adept 111 Inserir e ou alterar as Empresas cadastradas iv Inserir e ou alterar qualquer par me
131. fun o de atua o implementada Func o 51 DISPARO DISJUNTOR Func o 67 Figura 2 13 Rel de Sobrecorrente Temporizado com Func o Direcional A Figura 2 14 ilustra a l gica de operac o do rel de sincronismo func o 25 O rel recebe as tens es de ambos os pontos onde ser feita a conex o Uma das tens es serve como refer ncia Fig 2 14 Se a outra tens o fica na rea hachurada o fechamento do disjuntor permitido desde que as tens es permane am na regi o de atua o por um determinado per odo de tempo A passagem da tens o muito rapidamente pela rea hachurada significa que a diferen a entre as frequ ncias das ilhas est muito grande Nesse caso o balan o carga gerac o em uma ou nas duas ilhas deve ser alterado Figura 2 14 Rel de Sincronismo Func o 25 Simulight Manual do Usuario 2 8 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 3 Metodologias de Solucao Este cap tulo apresenta uma introdu o aos m todos num ricos para solu o dos problemas de fluxo de pot ncia e simulac o da din mica eletromec nica utilizados no programa Simulight O assunto vasto e tratado extensivamente em livros artigos e notas de aula 2 5 9 10 O objetivo do cap tulo fornecer ao usu rio do programa as informa es b sicas necess rias a um entendimento adequado do desempenho do mesmo 3 1 Fluxo de Pot ncia O c lculo de fluxo de pot ncia em um sistema el trico consiste na determinac o do
132. gica de opera o do Rel 50 simples ele mede a corrente I na linha logo a compara com um valor pr estabelecido pickup se for menor ent o o rel atuar instantaneamente disparando o disjuntor ligado a este Na Fig D 15 mostra se o modelo do rel 50 para ser instant neo o valor de Tr O caso se deseje o rel 50 com tempo de retardo s variar o valor de Tr Na Fig D 16 se mostra o rel 50 com fun o 67 e na Fig D 17 a Instala o deste rel num sistema de pot ncia to Y 0 ES DISPARO DISJUNTOR DISPARO DISJUNTOR Figura E 16 Rel de Sobre Corrente Instant neo com a fun o diferencial Figura E 17 Rel de Sobre Corrente no sistema de pot ncia Simulight Manual do Usu rio 10 2 PEE COPPE UFRJ Gerais Rel de SobreCorrente Instant neo Identifica o Novo Rel 50 Dados El tricos i Gerais Medi o Modelo Gr fico Atua o Tipo de a o 6 atua o Monitora o Disjuntor Ajuste para Atua o pickup o soo Fun es Direcional 67 po E Ae Rel de SobreCorrente Instant neo Identifica o Home Novo Rel 50 Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Corrente Dispositivo Terminal Wal Medido OK Age Cancelar Figura E 18 Rel 50 Gerais e Medi o Rel de SobreCorrente Inst
133. gt Uu a gt A ANEXOS A Blocos em XML do Simulight Tabela A 1 Lista de blocos para a formac o de novos modelos WOON DUB WN aa RPiRPi PRP ie BIWIN F oO TIPO SOMAD MULT DIVS GANHO MENOS ABS MOD MOD2 INVRS SQR SQRT EXP POW ASIN ACOS ATAN ATAN2 DQ2CMPLX CMPLX2DQ CMULT CDIVS LIMIT DEADBAND SELECT MAX NEQUAL GREATER GREATEREQ LESS LESSEQ OR AND XOR PTOS No SAIDAS No ENTRADAS pa PiPiP IP IP IP nn nn IP PPP Ria Z PiRPINIP IP IP IP ININIP PI A NZ Ria PAR METROS Lmin Lmax Umin Umax K T To Lmin Lmax Ui Yi CC A O 10 1 AA PEE COPPE UFRJ CMAS A GRUPO Ind TIPO NO SAIDAS NO ENTRADS PARAMETROS 45 CTE 1 cte DISTURB 46 STEP 1 1 K T 47 CURV 1 1 Ki Ti CINI 48 CINI s E Var val str 49 INTEGRD 1 1 K 50 DERIVD 1 1 K DINAMIC 51 LAG 1 1 K P T 52 WASHOUT 1 1 K P T 53 LEADLAG 1 1 P1 T1 P2 T2 54 BLC2ORD 1 1 K A B C 55 oSHUNT 4 P Ire Q lim G B 56 SERIE E 10 Gs Bs P Ire Q lim G B P Ire Q lim G B OUTPUT 57 oLOGICO 2 open close 58 ORELE 3 trip close tempz 59 OOTHERS 60 ITENS 2 61 iFREQ 1 62 POTE 2 INPUT 63 CORR 2 64 iLOGI 1 E 65 IMODEL 1 string Tabela A 2 Tabela de diagramas dos blocos GRUPO gt MATEMATIC poo Diagrama O Estrutura no XML lt S0MD id xxx out y stt No gt lt ADD sqnl 4 gt ul lt ADD gt lt ADD sonl gt un lt ADD gt lt 30MD gt lt MULT id
134. ie trifasico conectado aos estados de suas barras terminais k e m Ele emprega as matrizes admit ncia Y o e Y e dois vetores de inje o interna i ou se UM para cada terminal Para permitir a representa o de alguns tipos de dispositivos tais como transformadores com defasagens angulares o estado s rie admite ainda uma marcac o de polaridade para acesso a matriz admit ncia s rie Quando o dispositivo tem marcac o de polaridade 0 acesso ao seu estado pelo terminal k definido como terminal de polaridade direta toma a matriz Y para o c lculo de inje es Quando o acesso feito pelo terminal m ser definido como terminal polaridade transposta tomada a matriz s rie transposta pedi ser As equa es 1 7 e 1 8 s o utilizadas pelo estado s rie no c lculo das inje es nodais de corrente ou pot ncia no terminal k respectivamente Simulight Manual do Usu rio 8 21 AA PEE COPPE UFRJ SEP LEFTIES SIE ae 1 7 t o p tea p onde steap a b c Para O terminal m as express es s o obtidas simplesmente trocando se os indices de barra k e m observando se a marca o de polaridade para o acesso Set ao elemento Y Estado L gico Uma vers o especializada do estado s rie foi considerada para a fam lia de dispositivos l gicos necess ria para a representa o de chaves n o ideais Ele est ilustrado na Figura 8 2 b O conjunto de admit ncias reduzido a somente tr s
135. ilustradas na Figura 8 2 e Figura 8 3 saa zab yrac Fr a shunt b l gico Simulight Manual do Usu rio 8 20 LY PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Figura 8 2 Estado do dispositivo trif sico SHUNT e L GICO I k S I pa S m x b 1h h h Terminal amp Z ou Im OU Sm Terminal m E I k S y pe I aa S si y aa SIS ser ser y a e dl ra ooo Y rha K ap rh er s pe yo pos J E r rab ser y aa o Fm Y hi Y hr Sht r ba y 5 pa pa a 4 N rba y b y tc E f gi I ge Eu e ged z iz Y hi Y hi Yh Th a A h s MN J I jou I jou S rca K m m rca rch Yon fen Yh gt a Fome Em Ee k k S ja l k gt A gt Figura 8 3 Estado do dispositivo trif sico SERIE Estado Shunt A Figura 8 2 a ilustra a estrutura do estado shunt trif sico conectado ao estado de sua barra terminal k Neste dispositivo com apenas um terminal e uma matriz admit ncia Y os sufixos para ndice de barra terminal e identificador de admit ncia n o ser o utilizados Conven o de carga foi empregada para indicar o sentido das inje es internas aabc ab l 1 ou Se nodais E ou SP As equa es 1 5 e 1 6 na forma complexa s o utilizadas pelo estado shunt no c lculo das inje es nodais de corrente ou pot ncia respectivamente F f y v 1 5 tea Pp S S V X vv 1 6 tEap onde s teap a b c Estado S rie A Figura 8 3 ilustra a estrutura do estado s r
136. inar lio Manual gt EJexportado PRa0 asc Documentos recentes G Desktop documentos ENTADORES PRAO Meu computador q L J Meus locais d E na ea Nome do arquivo Exportado PRAD asc y y Cancelar Arquivo C Light Manual Sis9b Manual Trans Dyn Fdx Arquivos do tipo Arquivos PRADO asc Figura 4 9 Arquivos Importar PRAO Bot o PRAO No caso da concession ria AMPLA h um procedimento semelhante para a importa o do arquivo Adept Simulight Manual do Usu rio 4 21 COPPETEC as sea SS A eo PEE COPPE UFRJ Uma vez selecionado um arquivo PRAO a topologia do mesmo carregado no painel Alimentadores PRAO conforme mostrado na Figura 4 10 Neste painel observa se que o arquivo possui um alimentador Barramento de Alta contendo 3 redes de distribui o que possuem no total 8 n s No painel LOG observa se um detalhe do processamento dos c digos lidos no arquivo PRAO E2 Importar Arquivo PRAO Light SISTEMA EL TRICO gt Area Base SES 1 Lista de SE onde o Area Rio Be BARM 05 alimentador do PRAO Ses 1 CARGOS E see 48 DJ SE5 UG2 1 pode ser inserido E ses UGI SES 1 uae 2 Lista de Barramentos da E UG3 PT hapa SE selecionada em 1 E ust onde sera inserido o ALIMENTADORES PRAO Exportado PRAO asc alimentador Ti 43 2 A A E O aoe 3 Lista dos Alimentado
137. instant neo ou com temporiza o fixa Fun o 27 DISPARO DISJUNTOR Figura 2 10 Rel de Subtens o instant neo ou com temporiza o fixa A caracter stica direcional para a prote o obtida atrav s de uma fun o de detec o de direcionalidade implementada conforme mostra a Figura 2 11 Esta fun o define uma regi o de disparo e uma regi o de bloqueio onde as constantes Teta e R90 permitem o ajuste do rel A fun o 67 pode ser melhor entendida graficamente atrav s da Figura 2 12 onde est o representadas as duas regi es definidas pelo rel Assim correntes na regi o de disparo do rele I permitem a atua o de uma determinada fun o sobrecorrente por exemplo enquanto correntes na regi o de bloqueio do rele In inibem a atua o da fun o r cor Fun o 67 0 BLOCK Y TV N gt Figura 2 11 Fun o Direcional Simulight Manual do Usu rio 2 7 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRR Figura 2 12 Interpretac o Gr fica da Func o Direcional A Func o 67 diferentemente das demais atua no bloqueio do disparo do rel Assim sempre est associada a uma func o de disparo que efetivamente comandar a atuac o do disjuntor A Figura 2 13 mostra um rel de sobre corrente com caracter stica de tempo inverso e fun o direcional constru do atrav s da combina o de duas fun es j descritas neste relat rio A fun o 67 pode ser combinada a qualquer
138. irrelevantes para a solu o de regime permanente I e pe partes real e imagin ria inje o de corrente de seq ncia positiva POL2RET bloco de transforma o de coordenadas polares para retangulares O bloco alg brico SEQ2FAS efetua a transforma o de componentes sim tricos 8 1 5 Modelo de Gerador trif sico din mico O comportamento da m quina s ncrona sob efeito da sequ ncia negativa similar ao de uma m quina de indu o operando com escorregamento s 2 cujo circuito equivalente ilustrado na Figura 8 13 R representa as perdas totais no cobre do rotor e a pot ncia mec nica transferida do rotor para o eixo est associada com IR 1 s sl 2 Rr 2 Portanto metade das perdas no rotor fornecida pelo estator e a outra metade drenada do rotor na forma de torque de frenagem R x X R AAA HARD o Y VM reat ncia de magnetiza o pre on reat ncia de dispers o de estator 2 af gt L be ba il reatancia de dispersao de rotor i a J a T a R gt resist ncia de armadura S a a e resist ncia de rotor escoregame nto ayo s E F l i k Figura 8 13 Circuito equivalente do motor de indu o Onde o torque de sequ ncia negativa T R 2 1 2 Simulight Manual do Usu rio 8 30 LY PEE COPPE UFRJ PSPTTETRE Onde TS o componente de sequ ncia negativa da corrente de armadura O torque se sequ ncia
139. iss o a 1 e 0 para transformadores em fase bim O e y 0 para os transformadores defasadores puros bi Qea l 3 2 Soluc o do Problema de Fluxo de Pot ncia Para a solu o do problema de fluxo de pot ncia o conjunto de 2n equa es definidos em 3 1 e 3 2 dividido em dois subconjuntos o primeiro resolvido pelo m todo de Newton Raphson para a obten o dos m dulos e ngulos de fase das tens es n o especificadas e os resultados obtidos s o substitu dos no segundo para o c lculo das demais vari veis do problema Finalmente os fluxos de pot ncia s o calculados utilizando as express es mostradas na se o anterior O sistema de equa es que dever ser resolvido pelo m todo de Newton Raphson o seguinte AP P pee per VV G COS B Sen 0 para todas as barras PQ e PV 3 12 AQ Q 0 VV G sen B cos0 0 para todas as barras PQ onde P V gt V G cos0 B 8enG k k gt k k k k 3 13 O V gt V G sen B cos G 3 2 1 M todo de Newton Raphson O m todo de Newton Raphson resolve um sistema de equa es n o lineares atrav s de um processo de lineariza es sucessivas Esse processo ilustrado graficamente na Figura 3 5 Simulight Manual do Usu rio 3 5 g x g x g x gix Figura 3 5 Ilustra o do m todo de Newton Raphson para o caso de uma vari vel CA PEE COPPE UFRJ
140. ivo Aqui temos seis op es o Novo Criar uma nova topologia o Abrir Abre uma caso existente em formato FDX o Reabrir Mostra uma lista dos ltimos arquivos abertos o Gravar Guarda uma topologia criada ou ja aberta anteriormente o Importar Importa arquivos com formato PWF e formato PRAO ASC o Sair Fecha o programa e Menu Sistema El trico Aqui temos duas op es o Controle de Empresas Para adicionar nome de empresas que o sistema ou topologia vai ter o Controle de Eventos Para adicionar eventos de simula o como abertura de disjuntores curto circuito modifica par metro etc e Menu Aplicativo Aqui temos duas op es o Fluxo de Pot ncia Para executar o fluxo de pot ncia do sistema topologia criada ou aberta i o Simula o Completa Para executar a simula o din mica respostas das grandezas el tricas versus o tempo A e Menu Relat rios Aqui temos oito op es o Estado da Rede x Ilha Mostra o estado barras e linhas do sistema ou topologia por ilhas el tricas o Estado da Rede x Empresas Mostra o estado do sistema ou topologia por empresas 1 oi s Permite ao usuario modificar o nome de arquivo Simulight Manual do Usuario 4 17 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ o Estado da Rede x Subestac o Mostra o estado do sistema ou topologia por subesta o o Estado da Rede x rea Mostra o estado do sistema ou topologia por rea o Ilhas El tricas Mostra o sistema ou topologia o
141. kup Para visualizar os valor de ajuste e valores medidos Simulight Manual do Usuario 10 1 PEE COPPE UFRJ PPTL FSIS Rel de Sobre Freqii ncia Rel 810 Os rel s de frequ ncia monitoram e analisam o comportamento da frequ ncia dos sinais de tens o no sistema de pot ncia Para um aumento da gera o e ou perda de carga gera uma varia o positiva da frequ ncia estes aumentos de freqii ncia dependendo do valor s o prejudicais para o sistema assim como para os consumidores finais O rel 810 vai medir a frequ ncia do sistema e vai comparar com um valor pr estabelecido pickup o qual se for maior este acionar o disparo do disjuntor Na Figura E 32 mostra o modelo do rel 810 e na Figura E 33 se mostra o rel 810 num sistema de pot ncia 0 Fun o 810 0 0 Tr W EI 0 0 0 0 Hz tri O HO ae x a 5 gt a pickup m JE RD PA RP h Figura E 32 Modelo do Rel de Sobre Fregii ncia Rel 810 Figura E 33 Rel de Sobre Freqii ncia no sistema de pot ncia Rel de SobreFregii ncia Identifica o Dados El tricos Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Gerais Medi o Modelo Gr fico Atua o Tipo de a o atua o Monitora o Wal Medido Disjuntor Ajuste para Atua o pickup pro Y o Y A Cancelar _ Figura E 34 Rel 810 Gerais e Medi o Simulight Manual do Usuario 10 2 PEE COPPE UFRJ Gerais Tipo de Ac o Aci
142. l trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica 4 Area Base 01 4 Area Rio Identifica o E SES E SEG No ID 1 Nome ID UG2 Empresa LIGHT X E SES E UG2 z UG3 Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o 4 Area SIN Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Es me Tipo Status Barramento 2 BARM 02 1 0250 9 276 Barramento 7 BARM 07 1 0258 3 715 J E Localiza no Grid x Y Exibir N s ates v Exibir Barramentos et Localizar Coincidir Palavra Inteira Localizar oe ini lt Todas e Nome Status rel war EZ Adicionar Elemento Excluir Elemento nsen Sub Area nsen subesta o Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLigh MANUAL_SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx Figura 5 4 Subesta o Aba Pontos Para adicionar um ponto basta clicar no bot o Adicionar Elemento e escolher um tipo Para editar a informa o de um ponto basta fazer dois cliques num dos pontos listados Na Figura 5 5 observa se a tela utilizada para a adi o ou edi o dos dados de um ponto Para eliminar um ponto basta clicar no bot o Excluir Elemento e confirmar a exclus o Editando Dados do Barramento xs Identificac o Dados Nominais Conex o Gerador GERD 02 Figura 5 5 Subesta o Aba Pontos Edi o do Barramento Simulight Manual do Usu rio 5 3 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 5 3 2
143. lo lt TENS id type POLAR term 1 outl Vt out2 Vang gt Figura 5 31 Novo Modelo Medi o de Tens o 5 4 8 Blocos Elementares Entres os blocos elementares temos os blocos matem ticos blocos din micos e blocos n o lineariz veis Estes atributos s o utilizados para representar a rela o matem tica entre suas vari veis ou par metros de entrada e sa da Na Figura 5 32 podem se observar os formatos respectivos dos blocos Na Figura 5 33 podem se observar exemplos da utiliza o destes blocos Ver Anexo A Simulight Manual do Usu rio 5 17 PEE COPPE UFRJ A lt BLOCOS HATEHATICOS gt lt GANH id xex inp xxxX out xxxX stt NO E xxx f gt JOAO IA S EXX OuUES ERRX SELS NO S lt ADD sqonl 4 sexx lt DDS lt SOMD gt MULT id XXK CUL EXRE stt N0 gt lt ADD gt xxx lt ADD gt lt MULT gt lt DIVS id xxx nun xxx den xxx out xxx stt No f gt lt NEGY id xex inp xex out xxxX stt NO gt lt A BSL ds EEx 1np xx outras sets NO MOD id xxx inl xxx in2 xxx out xxx stt No gt lt MODE did xxx inl xxx in2 xxx out xxx stt NoO f gt lt INVS id xex inp xxx out xxxX stt No f gt lt SOR id xxx inp xxx out xxx stt No gt lt SQORT id xxx inp xxx out xxxX stt NoO gt lt SENO did xxx inp xxx out xxxX stt No gt lt 2COS3 id xex inp xxx out xxxX stt NO gt lt TANG id xex inp xx
144. m um valor pr estabelecido pickup o qual se for menor este rel acionar o disparo do disjuntor Na Figura E 37 se mostra o rel 81u num sistema de pot ncia 0 0 gt 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o trip O gt Figura E 36 Modelo do Rel de Sub Freqi ncia Rel 81u DISPARO DISJUNTOR o Movo Rel 81 U Movo Rel 51 U Dados El tricos Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Gerais Medi o Modelo Gr fico Frequ ncia Atua o Tipo de a o atua o Monitora o Wal Medida Disjuntor DJ 01 e Ajuste para Atua o pickup paro vo E cancer Figura E 38 Rel 810 Gerais e Medi o Simulight Manual do Usuario 10 2 PEE COPPE UFRJ Gerais Tipo de Ac o Aciona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Ajuste para Atuacdo valor ingressado na Aba Modelo Fun 8 lu Identifica o Registro Grafico Dados El tricos Modelo Gerais Medi o Modelo Par metro Unid valor Rel de SubFfregii ncia Novo Rel 81 U Grafico ME cern Modelo 81 U Fnc Blu Medi o Ponto Onde a freqii ncia ser medida Valor medido valores medidos no ponto indicado Dados do Modelo Identifica o Ie RR Fncgglu Unid valor Par metro gt E con Figura E 39 Rel
145. nada Nesta aba o usu rio pode adicionar editar ou excluir um dispositivo l gico na topologia da subesta o al m de visualizar uma lista dos mesmos Os dispositivos podem ser do tipo disjuntor ou seccionador a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda net Rede El trica E EM SES Identifica o EE SES Z SES lo ID 2 Nome ID UG2 Empresa Sem Empresa x E UGI E UG2 UG3 Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o Pto 02 Circuito Status Disjuntor DJ 03 7 71 1 ligado Disjuntor DJ 02 7 72 1 ligado ar i Adicionar Dispositivo nsen Sub Area nsen subesta o Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL_SLv2 sis9b prot fdx Figura 5 12 Subestac o Aba Dispositivos L gicos Fazendo um clique direito com o mouse na lista de dispositivos l gicos aparecer um popup menu conforme mostrado na Figura 5 13 Este menu permite ao usu rio filtrar a informa o mostrada localizar informa o relevante assim como mudar o estado l gico do dispositivo Para adicionar um dispositivo basta clicar no bot o Adicionar Dispositivo e escolher um tipo Para editar a informac o de um dispositivo basta fazer dois cliques num dos dispositivos listados Para eliminar um dispositivo basta clicar no
146. ne Subesta o Pto Inst 01 Pto Inst 02 Circ cs A Figura 5 14 Subestac o Edic o Dispositivos L gicos 5 3 5 Medidores Na Figura 5 15 observa se a aba Medidores selecionada Nesta aba o usuario pode adicionar editar ou excluir um medidor na subesta o al m de visualizar uma lista dos mesmos Os medidores podem ser do tipo VOLT m dulo da tens o FREQ frequ ncia MVA pot ncia aparente MW pot ncia ativa MVAR pot ncia reativa AMP corrente ou sinal sinal interno de algum modelo de um dispositivo Simulight Manual do Usuario 5 8 PEE COPPE UFRJ ese Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica Topologia Subestacao Area Base 01 Area Rio EE SES I E SEE No ID 1 Nome ID UG2 E SE8 ig Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts 5 4 Area SIN Dispositivos L gicos Medidores Prote o E UGI Tipo Nome Regist EXPORT DELT GERDO2 Sim Identifica o Empresa LIGHT Dispositivos S ries Linhas de Conex o Term Disp GERD 02 Adicionar Medidor S Excluir Medidor Localizar Excluir Arquivo C IMANUAL_SLw215is9b Manual Trans Distr Fdx Figura 5 15 Subestac o Aba Medidores Fazendo um clique direito com o mouse na lista dos medidores aparecer um popup menu conforme m
147. nos medidores Esta tela j fo1 apresentada e comentada anteriormente nas Figuras 6 7 e 6 8 6 5 Ilhas El tricas Na Figura 6 11 observa se a tela correspondente ao relat rio de Ilhas El tricas O painel esquerda da tela apresenta as identifica es de todas as ilhas el tricas existentes no sistema O painel direita apresenta os detalhes da ilha selecionada no painel esquerda Relat rio de Ilha Ilhas El tricas fp Ilha El trica 2 a Ilha El trica 3 Gera o MW 254 27 Carga MW Gera o Mvar Carga Mvar BARRA C06 BARRA 09 Barra Virtual BARRA G03 BARRA G02 BARRA G01 BARRA 07 BARRA C08 BARRA 04 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 WwW Bb WwW NM NM NM amp Nw U o oO mm O 0 0 0 2 O O Nel o jo oa a a a a a O Figura 6 11 Relat rio Ilhas el tricas Simulight Manual do Usu rio 6 8 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 7 Exemplos 2 Neste cap tulo apresentado um exemplo detalhado para a criac o de um sistema el trico de pot ncia 7 1 Exemplo 01 Sistema 9 barras Neste sistema inicialmente mostraremos como criar um caso que permita executar uma an lise de fluxo de pot ncia para posteriormente mostrar como modificar o caso para executar uma an lise de estabilidade transit ria 7 1 1 Dados Fluxo de Pot ncia Nesta sec o mostramos os dados est ticos do sistema agrupados em duas Tabelas Inicialmente as descri es das colunas correspondentes as Ta
148. ns es de ambos os pontos onde ser feita a conex o Uma das tens es serve como refer ncia Se a outra tens o fica na rea hachurada o fechamento do disjuntor permitido desde que as tens es permane am na regi o de atua o por um determinado per odo de tempo A Figura E 8 mostra o rel 25 Instalado no sistema de pot ncia Y Figura E 7 Rel de Sincronismo Func o 25 Figura E 8 Rel de Sincronismo no sistema de pot ncia Quando as diferencias das tens es dos barramentos assim como dos ngulos de defasagem estejam abaixo do valor pr estabelecidos pelo pickup r o rel poder operar dependendo tamb m do tempo de retardo tr para a atua o do disjuntor Simulight Manual do Usu rio 10 2 PEE COPPE UFRJ Rel de Sincronismo Identifica o Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Atua o Tipo de a o atua o Monitora o Disjuntor w O Age Cancelar Rel de Sincronismo Identifica o Novo Rel 25 Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Grafica Tens o 01 Yo Ccasa Figura E 9 Rel 25 Gerais e Medic o Gerais Tipo de A o Aciona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Ajuste para Atua o valor ingressado na Aba Modelo Fun 25 Rel de Sincronismo Identifica o Registro Grafico Dados
149. nsit ria na frequ ncia fundamental 8 1 1 Consideracoes sobre a Modelagem Trif sica Numa modelagem trif sica do SEE empregando MOO duas abordagens podem ser adotadas para o grafo da rede el trica Uso de grafo trif sico e Uso de grafo monofasico equivalente O Simulight utiliza a segunda abordagem que orientada para modelagem por dispositivos funcionais onde os elementos de circuito j est o agrupados e representados diretamente em forma matricial facilitando o trabalho de modelagem 1 O uso de um grafo monof sico equivalente permite uma tratamento mais uniforme da topologia da rede pelos aplicativos seja a modelagem el trica trif sica ou monof sica equivalente al m de facilitar a implementa o de formula es blocadas Mais importante as classes que representam os dispositivos do SEE tamb m permanecem inalteradas estando a diferenca entre modelagem trif sica e monof sica equivalente exatamente no seu estado e no modelo que lhe associado Tal abordagem permite ainda que a escolha entre modelagem trif sica ou monofasica equivalente modelagem de sequ ncia positiva seja feita em tempo de execu o utilizando um mesmo conjunto de aplicativos para an lise din mica Estes aplicativos podem operar indistintamente sobre modelos trif sicos ou de sequ ncia positiva utilizando constru es de programa o com la os envolvendo todas as fases tr s na modelagem trif sica e somente uma na modelagem de sequ ncia p
150. numero de dispositivos existentes por ilhas el tricas tanto ativas como inativas o Relat rio de Eventos Mostra o LOG de eventos que foram realizados durante a simula o din mica o Medidores Mostra os medidores existentes no sistema ou topologia curvas dos medidores depois da simula o din mica o Tor o nos Geradores Mostra as curvas do esfor o torcional dos geradores com seus limites m ximos e m nimos permitidos e cones Temos tr s cones sendo o primeiro para criar uma nova topologia abrir 2 uma topologia existente guardar bel uma topologia aberta depois de ser modificada ou criada Localizar O Simulight conta com a op o de procura generalizada em todos os campos das telas a qual pode ser usada em qualquer momento que o usu rio precise tal como mostra a Figura 4 3 Este comando pode localizar qualquer elemento existente seja por tipo por N mero Nome ou Status Localiza no Grid Crit rios Coincidir Palavra Inteira cona e Coie ca Todas E Nome Status Localizar Figura 4 3 Tela Localizar do Simulight 4 3 Definir Topologia Existem duas formas de definir uma topologia e Iniciando ou criando um novo caso e Abrindo ou carregando um caso j existente desde um arquivo de dados A partir do menu Arquivos Novo Caso o usu rio poder come ar a cria o de uma nova topologia conforme mostrado na Figura 4 4 Nesta Figura observa se que
151. o Corrente Atua o tco1 Fun es Dispositivo G 02 J Atuacao a i zl a a Fnc 67 Terminal 01 Estado Oper Normal Fnc TC Val Medido Sequ ncia iat v Tipo de Ac o Atuac o Monitora o Fnc 1P Disjuntor CH 7 5 1 Y Cox O 2 Figura 8 32 Prote o Adicionar Rel RL50 A Rel 51 E Ac D Rel gt bret J sm Identifica o Dados El tricos NOME Modelo Gr fico Conex o Empresa WSCC Y pe RL51 Atua o TCO1 Conex o Corrente Atua of Tco1 Fun es E Dispositivo G 02 Atua o E e j a E Fnc 67 Terminal 01 Estado Oper orma Fnc TC Val Medido Tipo de A o Atua o Monitora o Fnc TP Disjuntor CH 7 5 1 v a Figura 8 33 Prote o Adicionar Rel RL51 Simulight Manual do Usu rio 8 40 PEE COPPE UFRJ Rel 51G __ Adicionando Rel de emporizado G x Identificac o Dados El tricos NOME Modelo Gr fico Empresa WSCC v Conex o Atua o f TCO1 al Atuac o Estado Oper Normal Tipo de A o O Atua o Monitorac o Val Medido Disjuntor CH 7 5 1 v qora Rel 59 Figura 8 34 Prote o Adicionar Rel RL51G Tipo de A o O Atua o Adicionando Rel de Sob Identifica o Nome Novo Rel 59 Empresa WSCC Y Conex o Atua o
152. o Dados do Barramento Identifica o Dados Nominais l 254 vA bl z E e Pto Identf 4 Grandeza Unid Valor Rede El trica vom e aa 4 Area Base EM SE 01 Identifica o SE 02 Em SE 03 No ID 1 Nome ID SE 01 Conex o 3 SE 05 Conex es Shunts Conex es S ries L gicas E SE 06 Em SE 08 Dispositivos L gicos E SE 10 Pontos Barramentos N s Barramento Barramento 4 B 04 Ponto 2 Adicionar Elemento Adicionar Barramento Adicionar Barramento 3Ph Localizar Excluir Arquivo C 0 SERGIO 1 Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS 2 Simulight 3PH wscc3ph_bal Figura 8 20 Sistema El trico Adicionar Barramento Para criar um gerador basta selecionar no Painel Rede El trica uma subesta o neste caso SE 01 logo selecionar a aba Dispositivos Shunts e finalmente clicar no bot o Adicionar Elemento conforme mostrado na Figura 8 21 Clicando no bot o OK na janela do gerador o mesmo ser inserido na subesta o Nesta figura tamb m se observa as abas Modelo Fluxo e Modelo de Simula o Na lista dos modelos de m quinas vemos que aparece 3ph j que s o modelos de m quinas trif sicas Simulight Manual do Usu rio 8 35 PEE COPPE UFRJ Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distrib Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda 2 41 4100 4 Area Bas
153. ona no eixo q em a xld reat ncia transit ria no eixo d em pu Ra As e xlq reat ncia transit ria no eixo d em pu xd do Ra or f A xlld reat ncia subtransit ria no eixo d em o 2 sepa xd xllg reat ncia subtransit ria no eixo q em pu xa Tldo tempo transit rio em circuito aberto no eixo Tao d em segundos o pu e Tlgo tempo transit rio em circuito aberto no eixo q em segundos Tlldo tempo subtransit rio em circuito aberto no eixo d em segundos seg Tdo seg ras E Tllgo tempo subtransit rio em circuito aberto no eixo q em segundos seg Tdo seg Tgo E cancelar Figura C 5 Modelo V Mag Esforcos Torcionais na GD O crit rio adotado para os esfor os Torcionais no Simulight baseado na diferen a de pot ncia ativa gerada imediatamente antes e ap s o chaveamento AP que dada por AP P t 0 P t 0 lt 0 5 pu onde P t 0 a pot ncia ativa gerada imediatamente antes do chaveamento e P t 0 a pot ncia ativa gerada imediatamente ap s o chaveamento e 0 5 pu calculado com base na pot ncia nominal aparente do gerador Esse crit rio foi proposto por um Working Group do IEEE 3 de forma emp rica para salvaguardar o eixo dos sistemas gerador turbina devido a chaveamentos na rede el trica O crit rio proposto pol mico porque ele foi apresentado sem muito rigor t cnico e mais pela experi ncia dos membros do Working Grou
154. ona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Ajuste para Atuacdo valor ingressado na Aba Modelo Fun 8 lo Rel de SobreFreqii ncia Identifica o Registro Grafico Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Par metro Unid valor Fnc S10 Novo Rel 81 O sem Empresa wt Mi econ Modelo 81 O Medi o Ponto Onde a freqii ncia ser medida Valor medido valores medidos no ponto indicado Dados do Modelo Identifica o Ida OR o RR Fnc glo Par metro Unid valor Figura E 35 Rel 810 Modelo e Gr fico Modelo Fun TP tap do transformador de pot ncia Fun 59 pickup ajuste do rel para que este atue caso o valor medido atinge o pickup Simulight Manual do Usu rio Tr Tempo de retardo para a atua o do disjuntor Grafico Para visualizar os valor de ajuste e valores medidos 10 3 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Rel de Sub Freqii ncia Rel 81 U As perdas de geracao e ou aumento da carga gera uma variacao negativa da frequ ncia esta queda de freqii ncia nao podem ser toler veis por muito tempo por exemplo se cai mais do 5 da nominal as palhetas das turbinas de geradores a vapor podem se quebrar devido a que rotac o esta na faixa da ressonancia mec nica Na Figura E 36 mostra o modelo do rel 8lu a opera o simples vai medir a freqii ncia do sistema e val comparar co
155. onando Barramento Rede El trica Identifica o Dados Nominais q Identifica o m Rea 7 Grandeza Unid valor 7 pa Ynom E 230 Ko SES NolD 1 NomelD UG2 i BARM 07 EEE ES SEG o ID ome ID E SES gt LIGHT E UG2 paz E UG3 Dispositivos L gicos Mi Conex o Dados de Operac o Pontos Barramentos N s 0 Evo i Conex es Shunts Conex es S ries L gicas Grandeza Unid Valor E p Al Y 1 0000 Barramento 1 E Tipo Nome Ang graus 0 00 Barramento 2 E FEZES EE Adicionar Elemento Excluir Elemento Arquivo Figura 7 10 Sistema El trico Editando Barramento Simulight Manual do Usuario 7 14 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Para criar um gerador basta selecionar no Painel Rede El trica uma subestac o neste caso UG2 logo selecionar a aba Dispositivos Shunts e finalmente clicar no bot o Adicionar Elemento conforme mostrado na Figura 7 11 Clicando no bot o OK na janela do gerador o mesmo ser inserido na subestac o MA Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda 12H amp of O Area Base Area Light Identifica o g SEOS ra D Uco E ES Editando Dados do Gerador DERA Sem Empresa hs Identificac o Dados El tricos Modelo Fluxo Il Modelo Simula o Medidore
156. onando Medidor MYA Identifica o Subesta o Dispositivo qual conectado o medidor MV A Termimal Registra Dados El tricos Gr Fico Registro Grafico E cancelar Figura D 5 Medidor de Pot ncia Aparente MVA e diagrama de conex o Identificacao Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conexao Area e Subestac o explicados na Figura D 1 Dispositivo lista os dispositivos serie ou shunt que pertencem SEO3 se for dispositivo serie ativara o campo terminal caso seja shunt o bloqueara mas informar o barramento se esteja instalando o medidor da Figura D 5 selecionou se o transformador Terminal se no Dispositivo foi selecionado um elemento serie este campo listara os terminais de dito dispositivo caso contrario indicara 01 O segundo campo do terminal nao edit vel indica O barramento onde conectado o medidor da pot ncia aparente da Figura D 5 o barramento 4 pertencente ao terminal 1 do transformador Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Simulight Manual do Usuario 10 PEE COPPE UFRJ POTTER Medidor de Pot ncia Ativa MW Adicionando Medidor MW Identifica o Subesta o Dispositivo Terminal Registra Dados El tricos Gr fico Registro Grafico iw O E cancetar_ Figura D 6 Medidor de
157. orrente Terminal caso o dispositivo for transformador indicar em qual terminal ser medido a corrente Ponto Onde a Tens o ser medida Valor medido valores medidos nos pontos indicados de Corrente e Tens o Gr fico Registro Grafico Dados do Modelo Identifica o Figura E 5 Rel 21 Modelo e Gr fico Modelo Fun TP tap do transformador de pot ncia Fun TC tap do transformador de corrente Fun 67 Teta ngulo de defasagem R90 a rotac o da linha de bloqueio Simulight Manual do Usuario 33 FNC67 se o rel 67 atuar 1 ou nao 0 Fun 21 pickup ajuste do rel para que este atue caso o valor medido atinge o pickup Z Tr Tempo de retardo para a atuac o do disjuntor EL PEE COPPE UFRJ PPT ETI Grafico Para visualizar os valor de ajuste e valores medidos Rel de Sincronismo Rel 25 Rel de muita ajuda para a estabilidade do sistema este rel primordial na uni o de subsistemas ilhada Permite o paralelismo entre Distribuidora e unidade consumidora desde que a tens o frequ ncia e ngulo de fase de cada lado estiverem dentro dos limites pr estabelecidos A Figura E 6 mostra o modelo do rel 25 Fun o 25 a AS U U ca DISPARO DISJUNTOR 00000 00000 e eeeeeeoeaeoee oo jo Figura E 6 Modelo do Rel de Sincronismo Rel 25 A Fig D 7 ilustra a l gica de opera o o rel recebe as te
158. os efeitos transit rios e subtransit rios que ocorrem nos circuitos do rotor da m quina s ncrona A din mica do estator em geral desprezada nos estudos de estabilidade transit ria transformando assim suas equa es diferenciais em equa es alg bricas Completando o modelo da m quina s ncrona tem se a equa o diferencial que modela o movimento do rotor equa o de oscila o Os modelos de sistemas de excita o como o descrito no cap tulo anterior deste manual s o representados por ganhos constantes de tempo limitadores blocos de satura o e sinais estabilizantes 3 3 3 Representa o do Sistema de Transmiss o e das Cargas O sistema de transmiss o assim como o estator da m quina s ncrona representado por um modelo alg brico isto o transit rio da rede comparado com transit rio eletromec nico muito mais r pido Este fato nos leva a desprezar a din mica da rede Nas an lises em condi es equilibradas basta representarmos o circuito trif sico pelo equivalente monof sico Em condi es desequilibradas a an lise feita levando em conta os componentes sim tricos A forma mais conveniente de se representar a rede em termos da matriz admit ncia nodal As cargas din micas s o representadas da mesma forma que os motores s ncronos e de indu o As cargas est ticas s o representadas como parte das equa es da rede As cargas com caracter sticas de imped ncia constante s o as mais
159. ositiva 8 1 2 Descri o Funcional do SEE A funcionalidade de um dispositivo do SEE ao contrario de sua conectividade contribuic o para a topologia da rede el trica essencialmente dependente do aplicativo que se pretende utilizar para a analise de seu comportamento Na estrutura do Simulight esta funcionalidade representada por meio de duas classes especificas agregadas a classe DISPOSITIVO a classe ESTADO e a classe MODELO conforme ilustra a Figura 1 3 O estado permanece sempre acoplado ao dispositivo e Simulight Manual do Usu rio 8 18 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ determina sua condi o mais atual de opera o Por outro lado o modelo atualiza o valor do estado a cada instante de tempo ou passo de processo iterativo e pode ser substituido em tempo de execu o conforme as necessidades do aplicativo em uso DISPOSITIVO ESTADO MODELO Figura 8 1 Composi o da classe DISPOSITIVO 8 1 3 Equacoes Funcionais A caracter stica principal a ser modelada computacionalmente no Simulight o comportamento din mico do SEE representado matematicamente por um sistema de equacoes alg brico diferencial A principal funcionalidade das classes ESTADO e MODELO neste caso o c lculo das contribui es do dispositivo para este sistema de equa es a ser utilizada pelo aplicativo de an lise transit ria Para facilitar o entendimento destas classes e introduzir a notac o utilizada as equa es 1
160. ostrado na Figura 5 16 Este menu permite ao usu rio filtrar a informac o mostrada Para adicionar um medidor basta clicar no bot o Adicionar Medidor e escolher um tipo Para editar a informac o de um medidor basta fazer dois cliques num dos medidores listados Para eliminar um medidor basta clicar no bot o Excluir Medidor e confirmar a exclus o Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Ea fx Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica E Area Base 01 Area Rio a ce No lD 1 Nome ID UG2 Identifica o Empresa LIGHT E SE8 E UG2 E UG3 6 Area SIN E UG Dispositivos S ries Linhas de Conex o Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos L gicos Medidores Prote o Term Disp GERD 02 DELT GERDO2 Sim y Exibir Medidores VOLT v Exibir Medidores FREQ HS Adicionar Med H Adicionar Med Hit Adicionar Med Hit Adicionar Med Hit Adicionar Med Hit Adicionar Med VOLT FREQ MA Mw MAR AMPR v Exibir Medidores MYA y Exibir Medidores MW v Exibir Medidores MYAR v Exibir Medidores AMPR Adicionar Med Sinal v Exibir Medidores de Sinal Adicionar Medidor 4 Excluir Medidor Localizar Excluir Arquivo C 100 SERGIO PROJETO Relatorios MANUAL SLv214Sis9b Manual Trans Distr fdx Figura 5 16 Subesta o Aba Medidores Popup Menu Na Figur
161. ovos limites de esfor o torcional s o 6 8 7 MW superior 13 8 MW e inferior 0 2 MW e a varia o da pot ncia AP em t 5 e em t 5 6 5 MW 6 5 MW lt 7 MW logo vemos que o gerador n o atinge seu limite inferior Limite superior _ para o primeiro chaveamento Limite inferior _ para o primeiro chaveamento inferior para o segundo segundos 5E03 PELE Lim Maxima Lim Minimo Figura C 8 Esforco torcionais do G2 Regulador de Tensao Modelo I Dados do Modelo Parametros Identifica o efa RegTensao REF Efd Tens o de Campo em pu Par metro Unid valor Efd pu 1 Figura C 9 Modelo I R Tens o Simulight Manual do Usu rio 10 15 PEE COPPE UFRJ Modelo II Dados do Modelo Identifica o Tek A Saad deere beat RegTensao Mdl Ka Par metro Unid valor Modelo III Dados do Modelo Identifica o A RegTensao Mdl 1oORD Par metro Unid valor Modelo IV Dados do Modelo Identifica o Da RegTensaoztMdl 1oORDe Par metro Unid valor Simulight Manual do Usu rio 16 Par metros K Ganho do regulador de tens o Em pu pu adimensional Vref Tens o de refer ncia em pu Para modific lo recomenda se usar o evento modifica par metro Lmn Limite inferior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Lmx Limite superior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Figu
162. ower System protection McGraw Hill amp IEEE Press 1999 Simulight Manual do Usu rio 9 45 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS Modelos MDLLIGHT Device DEVLIGHT Seq Positiva pCi staticos DO Din micos si staticos O Din micos A Descri o IY escrigfo I escrigfo erica A Des crigho CARGAfpcte Modelo P Constante CARGA zcte Modelo Z Constante CARGA3phttMdl Pcte Yg Modelo P Constante 3ph CARGA3phitMdl Zcte Yg Modelo Zcte 3ph CARGA zcte Modelo Z Constante CARGAttzip Modelo ZIP CARGARZip Modelo ZIP Modelo P Constante Equivalente Z Constante SVC Anatem MDO1 Modelo Pi Yg Yg Modelo Pi Defasador Modelo P Constante Equivalente Z Constante CARGA pcte stDSHT Gen rico EQUIVREDE Mdl Zcte SVCHANATEM MDO1 SVC Anatem MDO1 stTRAFO Trafo TRANSF pi Modelo FI TRANSFHMdI PhShifter Modelo Pi Defasador CARGA pcte EQUIVREDE Mdl Zcte SVCHANATEM MDO1 TRANSF3ph Mdl Pi Yg Y TRANSF Mdl PhShifter REATOR zcte Modelo Z Constante REATOR zcte Modelo Z Constante stOLTC OLTC OLTC Madl Pi Modelo Pi OLTC Mdl Pi Modelo Pi Modelo Pi Modelo Pi RAMAL pi Modelo Pi RAMAL pi Modelo Pi stRAMAL Ramal am LT pi Modelo Pi LT pi Modelo Pi stDSER TCSCRANATEM MDO1 ICSC Anatem MDO1 TCSCHANATEM MDO1 ICSC Anatem MDO1 DIN MICO Sincrono DIN MICO Sincrono GERADOR3phitMdl VO VO_3ph Contr Tens o ng GERADOR GRP stGERADOR stMAQ_SINC stREG_TENSAO stREG_VELOC Maquina Sincrona Regulador Tens o
163. p que inclu am representantes de fabricantes de sistemas gerador turbina Independente ou n o da pol mica esse crit rio ainda adotado at hoje conforme em 4 At mesmo o ONS o adota por exemplo na quest o de fechamento de anel durante a recomposi o do sistema 5 Uma c pia da refer ncia 3 se encontra no relat rio 04 do Simulight 2 Projeto PEE 8729 7 Chaveamentos programados ou n o na rede el trica induzem torques transit rios no eixo do sistema gerador turbina que podem danificar ou notadamente comprometer a vida til desse equipamento Simulight Manual do Usu rio 10 13 PEE COPPE UFRJ e No Simulight Para aplicar o crit rio de esforco torcional no Simulight necess rio conhecer a pot ncia aparente da m quina tal como indicada na equac o anterior este valor de pot ncia aparente ou S nominal pode ser inserida no Simulight na ABA Gerais dos dados el tricos do gerador tal como mostrada na Figura C 6 Editando Dados do Gerador Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda B eh Estado da Rede x Ilha Identifica o a Estado da Rede x Subesta o Estado da Rede x rea Er LIGHT Ilhas El tricas SIN E SE03 e SIN Relat rio de Eventos 0 Subestar o GOI SE02 Medidores E UGO1 Torc o nos Geradores Pto Inst D1 BARMTO Linhas de Tran ua Nome Num
164. portar Sair gt 4 a El Inserir Sub Area Inserir Subesta o Localizar Excluir Arquivo Can EXE Exemplos 9 Barras v 4 Organizar v Nova pasta de Fai Nome Data de modificac BE rea de Trabalho gt Sis9barras fdx 14 03 2010 21 40 Arquivo FDX Je Downloads El Locais E Dropbox Bibliotecas Es Documentos Imagens a M sicas EE V deos Computador Disco Local C G amp P C em ROUSSEAU TI gt m e ss Nome Sis9barras fdx Casos FDX fdx 7 Figura 4 5 Arquivos Abrir Simulight Manual do Usuario 4 19 PEE COPPE UFRJ SETTER O arquivo texto aberto representa um sistema el trico com duas reas 3 empresas e 5 subesta es conforme mostrado na Figura 4 6 No Cap tulo 7 1 Exemplo 01 Sistema 9 Barras ser mostrado o passo a passo da criac o do mencionado arquivo AREA RIO LEGENDA Barramento Gerador Carga Trafo p ss e 2 5 Subesta o AREASIN UG J Figura 4 6 Topologia do Sistema 9 Barras Na Figura 4 7 observa se o caso carregado na Interface principal com sua descri o respectiva No Cap tulo 5 ser o apresentados os detalhes para a adi o edi o e ou elimina o dos dispositivos que comp em a topologia do sistema E Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El
165. positiva proveniente do modelo de Park aplicado a sequ ncia positiva dado por 0 1 0 pu TP Vala Vala Ra Py R 9 R 2 Ra O modelo din mico proposto para a m quina s ncrona trif sica se baseia na mesma estrutura de representac o Norton equivalente dos modelos de regime permanente e detalhado na Figura 8 14 Inerentemente um modelo em componentes sim tricos acoplado rede em componentes de fase via blocos de transformac o fase sequ ncia fase Barra reg A ye y y I gt 4 te gt optimo lin q 1 a MODELO 5 wi FAS2SEQ e DQ2RI fa SEQ2FAS 7 Lp PARK 1 mi p q A i ae E pr g c gt o gt li i E a i ps I Eai no us i 0 a B Bel Vos AX REGULADOR V a INTET y E gt DE gt EXCITATRIZ is RN lt TENSAO TE 7 i 118 O 2Hs D Oe AA REGULADOR 4 T al DE L TURBINA H O ge N rmi ym2 ys de VELOCIDADE O Figura 8 14 Modelo Din mico para a M quina S ncrona trif sica Nesta figura se mostra o modelo da m quina s ncrona trif sica com seus blocos de excitac o e controle O nico acoplamento din mico do modelo com o desbalanco na rede el trica est na equac o de oscilac o de rotor O componente unidirecional do torque de sequ ncia negativa a ser inserido na equac o de oscilac o de rotor pode ser calculado por qmeg a rns dl onde T
166. positivos Shunts Dispositivos S ries EE SE 10 Dispositivos L gicos Medidores Proteg o Linhas de Conex o Nome rea Destino Sub Destino Pto Int Pto Ext Cir LT 02 Area Base SE 05 4 5 1 Adicionar Elemento t Adicionar Linha Trans Inserir Sub rea Inserir Subesta o Adicionar Linha Trans 3Ph Localizar Excluir B Arquivo C 0 SERGIOM Projetos PROJETO_SimuLight 0 PROGRAMAS 2 Simulight 3PH wscc3ph_bal Figura 8 23 Sistema El trico Adicionar Linha de Conex o Lg D Si Identificac o Nome i Empresa WSCC x Conex o Area 01 02 Area Base Area Base Subs 01 02 SE 01 SE 06 Pto Inst O1 B 04 Pto Inst 02 Pto desconhecido ox _ comem Figura 8 24 Sistema El trico Adicionar Transformador Inserc o de Medidores Tens o Magnitude Sequ ncia Magnitude Fase B Magnitude Fase C Magnitude Neutro 3xV0 Magnitude Linha AB Magnitude Linha BC Magnitude Linha CA Magnitude Linha BA Magnitude Linha CB Registro Grafico Figura 8 25 Medidores Adicionar Medidores Voltmod Simulight Manual do Usu rio 8 37 PEE COPPE UFRJ E Corrente Adicionando Medidor AMPR x Identifica o Nome 000 Novo Medidor AMPR Empresa Sem Empresa X Conex o
167. r CH 7 5 1 v v ES TERES ok cancelar 3 Sequ ncia o Fase A Fase B Conex o SS Fase C Atua o TPO1 TC01 Fase A z Neutro 3x10 Tens o 01 Ponto Neutro 3xV0 Y pe luto 3 COND scsscss Sequ ncia Linha BC La Linha CA Val Medido 1 025 Linha BA e Figura 8 29 Protec o Adicionar Rel RL21 Rel 25 Sequ ncia Sequ ncia O Fase A Fase B Fase C Neutro 3x0 Linha AB Linha BC Figura 8 30 Protec o Adicionar Rel RL25 Simulight Manual do Usuario 8 39 PEE COPPE UFRJ Rel 27 Adicio ubTens o Identificac o NOME sses Empresa WSCC v Conex o Atua o Teo Atua o Estado Oper Normal Tipo de Ac o Atuac o Monitorac o Disjuntor CH 7 5 1 v LX Dados El tricos Modelo Gr fico PRA RL27 TPO1 Tens o 01 Fun es a LY Fnc TP Rel 50 x J comem Figura 8 31 Prote o Adicionar Rel RL27 1 592 1 592 mi Rel de SobreCorrente Instant neo a Identificac o Dados El tricos NOME Modelo Gr fico Conex o Empresa WSCC Z o RL5O Atua o TCO1 Conex
168. ra 7 0 1 026 3 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 230 0 8 Barra 8 0 1 016 0 73 100 0 35 0 0 0 0 0 0 0 230 0 9 Barra 9 0 1 042 1 97 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 230 0 Tabela 7 2 Dados dos ramos Ni Nr T R X B MVA Tap 2 7 1 0 0000 0 0625 0 0000 200 0 1 0000 7 8 0 0 0085 0 0720 0 1490 100 0 8 9 0 0 0119 0 1008 0 2090 30 0 9 3 1 0 0000 0 0586 0 0000 90 0 1 0000 7 5 0 0 0320 0 1610 0 3060 100 0 9 6 0 0 0390 0 1700 0 3580 50 0 5 4 0 0 0100 0 0850 0 1760 100 0 6 4 0 0 0170 0 0920 0 1580 100 0 4 1 1 0 0000 0 0576 0 0000 300 0 1 0000 C Topologia Os elementos mostrados na Tabelas 7 1 e 7 2 encontram se agrupados em duas reas rea Rio e rea SIN 3 empresas LIGHT verde AMPLA vermelho e OUTRAS e 6 subesta es UG1 UG2 UG3 SES SE6 e SES conforme mostrado na Figura 7 1 ee PT AA a E D Ad ee ea LL cm Cid me ww Vi ww e o es aREARIO ISS A SE LEGENDA Barramento Gerador Carga Trafo pazzsssses Subesta o AREA SIN Figura 7 1 Topologia do Sistema 9 Barras Simulight Manual do Usu rio 7 10 PEE COPPE UFRJ SPSS FTI 7 1 2 Definindo uma topologia no Simulight A partir do menu Arquivo Novo o usuario poder comecar a criac o de uma nova topologia conforme mostrado na Figura 7 2 E importante notar que cada Novo Caso possui uma Area Base criada automaticamente secc o 4 3 a Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da i Arquivo Sistema El trico Aplic
169. ra C 10 Modelo II Reg Tens o Par metros K Ganho do regulador de tens o Em pu pu adimensional T Constante de tempo do regulador de tens o em segundos Lmn Limite inferior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Lmx Limite superior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Vref Tens o de refer ncia em pu Para modific lo recomenda se usar o evento modifica par metro Figura C 11 Modelo III Reg Tens o Par metros K Ganho do regulador de tens o Em pu pu adimensional T Constante de tempo do regulador de tens o em segundos Kf Ganho do circuito de realimenta o derivativa em pu pu adimensional Tf Constante de tempo circuito de realimenta o derivativa em segundos Lmn Limite inferior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Lmx Limite superior da tens o de sa da do regulador de tens o em pu Vref Tens o de refer ncia em pu Para modific lo recomenda se usar o evento modifica par metro Figura C 12 Modelo IV Reg Tensao PEE COPPE UFRJ Regulador de Velocidade Modelo I Dados do Modelo Identifica o e eceaeun ae Chrlveloc REF Par metro Unid valor Modelo II Dados do Modelo Identifica o Par metro E cancelar Estabilizador de Pot ncia Modelo I Dados do Modelo Identifica o Ls atae ee canna BSS Mdlivy Par metro Unid valor Simulight Manual do
170. rados num grid Para visualizar o estado da rede produto da execu o do aplicativo basta clicar no bot o Relat rios e escolher o tipo desejado Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribu da Arquivos Sistema El trico HE Relat rios Ajuda Desh Simulac o Completa E Rede El tr E a Area o Condi o de Carga Geracao 5 Area Rio Identifica o SE5 a E SES No ID o Nome ID Area Base E SES e UG Fluxo de Pot ncia 2 4 Area SIN Op es Par metros Controles ltera es E UGI 4 M todo E Capac Reat Ilhas El tricas ha 1 Convergente Barra de Refer ncia AAA Iter Erro Tens es Iniciais Autom tico v Toler ncia m xima MVA 0 001 1 0 0000 No m ximo de itera es 20 Inserir Sub Area Inserir Subesta o Arquivo C Light Manual Sis9b Manual Trans Fdx Figura 7 14 Aplicativos Fluxo de Pot ncia O Simulight oferece tr s tipos de relat rios Os campos nos relat rios encontram se agrupados em Dados de Barra e em Dados de Linha Estes campos s o os mesmos para Simulight Manual do Usu rio 7 16 PEE COPPE UFRJ SPSS FSIS os tr s relat rios o que varia de um para outro o crit rio de filtragem Empresa Ilha ou Subesta o Na Figura 7 15 pode se observar o relat rio por Empresa iE Relat rio por Empresa Arquivo Dados de Barra Dados de Linha SUL test Tod
171. rdo com Inserir Sub Area Insere uma Sub Area dentro da Area selecionada Inserir Subesta o Insere uma Subesta o dentro da Area selecionada Localiza algum dispositivo presente na topologia Exclui o elemento selecionado da topologia Com estes bot es o usu rio livre para fazer uma ordena o ou separa o do sistema seja este por rea e ou empresa um exemplo disto mostrada no lado direito da Figura 5 1 Simulight Manual do Usu rio 5 1 PEE COPPE UFRJ SETTETRR O acesso a uma rea ou subestac o realizado clicando no elemento correspondente no painel a esquerda sendo seus respectivos dados mostrados no painel a direita 5 2 Representac o das reas Na Figura 5 2 observa se no painel a direita o primeiro m dulo de edic o do programa M dulo das reas que descreve a topologia da rea selecionada Na parte superior deste m dulo podemos observar a Identificac o da rea onde o No ID o identificador interno e o numero 2 que aparece na figura significa que esta foi a segunda rea criada pelo usu rio No campo Nome ID se insere o nome da rea criada pelo usuario Na parte inferior se observam duas abas Subesta es Linhas de Transmiss o A aba Subesta es mostra uma lista das subesta es que pertencem rea assim como algumas informa es b sicas como o n mero de dispositivos instalados em cada subesta o
172. res e Barramento de Alta oh lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt ek lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt ek lt lt lt REDE DE DISTRIBUI O gt gt gt dispositivos importados 4 Representa o gr fica dos alimentadores LENDO DADOS DE ARQUIVO PRAO 5 LOG da importa o C digo de Execu o CRIAR ESTA O 1 registros C digo de Execu o CRIAR N 8 registros C digo de Execu o CRIAR SEGMENTO 7 registros P dico de Fvernr n CATAR TRONCO 7 rermiarra Figura 4 10 Arquivo Prao carregado Par metros de Controle Durante o processo da importa o o Simulight verifica se os valores carregados est o dentro dos valores padronizados Tabela 4 1 caso o valor esteja fora dos limites o Simulight assumir o valor do limite superado ou atingido Nos casos em que o comprimento dos segmentos troncos do PR O estejam com valores menores a tr s metros o Simulight colocar um dispositivo l gico DISP LOG seccionador Tabela 4 1 Par metros de controle utilizados na monitora o dos dados do SGD E Limites Par metro de Controle M nimo M ximo Reat ncia de transformador 4 40 Resist ncia de sequ ncia positiva 0 02 9 km 2 00 2 km Reatancia de sequ ncia positiva 0 08 Q km 0 60 Q km Resist ncia de sequ ncia zero 0 10 Q km 4 00 2 km Reat ncia de sequ ncia zero 0 01 Q km 2 50 Q km Capacidade 100 A 1200 A Exemplo de Carregamendo do PRAO Uma vez carregado um
173. ribuida OX p Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda Bech Rede El trica g _ Topologia Area Area Base idenuncack o entifica o d Area Sin No ID i Nome ID Area Rio Subesta es Linhas de Transmiss o Figura 7 6 Sistema El trico Sub Areas adicionadas Simulight Manual do Usuario 7 12 PEE COPPE UFRJ SETTETRR Insercao de Subestacoes Seguidamente recomenda se a cria o das subesta es no sistema Para criar uma subestac o basta selecionar no Painel Rede El trica a rea pai neste caso a rea SIN e logo clicar no bot o Adicionar Subestac o conforme mostrado na Figura 7 7 Na telinha que aparece tem que ser preenchido nome da subesta o UG1 escolher a empresa propriet ria e logo clicar no bot o OK O mencionado processo deve ser repetido mais cinco vezes para inserir as outras subesta es UG2 UG3 SES SE6 e SES Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivos Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda best Rede El trica Area Base d Area Rio Identifica o o No D 2 Nome ID Area Sin Subesta es Linhas de Transmiss o Nova Subesta o Capac Reat Identifica o JOUTRAS Inserir Sub Area Inserir Subesta o Arquivo Figura 7 7 Sistema El trico Adicionar Subesta o Na Figura 7 8 observa se o painel Rede El trica logo de efetuado o processo r
174. rio em circuito aberto no op e1xo d em segundos Tlgo tempo transit rio em circuito aberto no eixo q em segundos Figura C 3 Modelo III Maq Modelo IV Dados do Modelo Par metros Identifica o Tilt a ae eae ce MagsincratMdl Iv H Inercia do rotor em segundos D Coeficiente de amortecimento Sbase Pot ncia nominal em MVA Par metro Unid valor Unids Nro de motores ligados no barramento seg H r resist ncia do estator em Ra pu p xd reat ncia s ncrona no eixo d em Mya base i ur ti xq reatancia s ncrona no eixo q em To aa F xld reat ncia transit ria no eixo d em pu xd xlld reat ncia subtransit ria no eixo d em Er Ee xllg reat ncia subtransit ria no eixo q em pu xd Tldo tempo transit rio em circuito aberto no eixo su d em segundos Tlldo tempo subtransit rio em circuito aberto no e1xo d em segundos Tllgo tempo subtransit rio em circuito aberto no eixo q em segundos Figura C 4 Modelo IV Maq Simulight Manual do Usuario 10 12 ES PEE COPPE UFRJ PPTTETRRZ Modelo V Dados do Modelo Par metros Identifica o io Magsincr madls H Inercia do rotor em segundos D Coeficiente de amortecimento Sbase Pot ncia nominal em MVA Par metro Unid valor Unids Nro de motores ligados no barramento seg H r resist ncia do estator em Ra pu o xd reat ncia s ncrona no eixo d em BA base xq reat ncia s ncr
175. rto circuitos desligamentos de linhas de transmiss o etc com vistas a testar a manutenc o do sincronismo ap s esse tipo de dist rbio em estudos conhecidos com Estabilidade Transit ria 1 O Simulight engloba tamb m um m dulo de an lise em regime permanente fluxo de pot ncia o qual pode ser utilizado de forma independente ou para gerar condi es iniciais para o m dulo de avalia o do desempenho din mico O Simulight foi desenvolvido utilizando a t cnica de Modelagem Orientada a Objetos e codificado em linguagem C em um ambiente integrado dos modelos e aplicativos com interface amig vel no padr o Windows A origem da ferramenta Simulight em 2001 foi motivada pela crise de energia que assolava o pa s poca O crescente n mero de pedidos de acessos de Produtores Independentes de Energia PIE ao sistema Light em 2001 ultrapassava a capacidade da empresa de analisar em tempo h bil os requisitos t cnicos das an lises est ticas e din micas necess rias A penetra o da Gera o Distribu da GD nas redes de subtransmiss o e distribui o v m crescendo desde ent o Acontece que os sistemas de distribui o n o foram concebidos para que suas redes tivessem elementos ativos geradores o que muda significativamente seu modus operandi Da mesma forma as ferramentas computacionais hoje existentes n o est o totalmente adequadas aos necess rios estudos de car ter est tico e din mico em redes de distribui
176. rver 2003 Windows Vista 7 Processador Pentium Ill Pentium IV Pentium Xeon Pentium M AMD Athlon AMD Athlon MP AMD Athlon XP AMD Athlon 64 AMD Opteron Intel Core Duo Intel Core 2 Duo Passo 2 Efetuando a Instalacao Inserir o cd de instala o na leitora de cd Localizar o arquivo setup exe Espa o em Disco Mem ria RAM 30 MB 256 MB incluindo os 512 MB exemplos recomendado O arquivo encontra se na pasta Instalador Disk 11 conforme mostrado na Figura 1 1 Instalador Arquivo Editar Exibir Favoritos 0 0 Ferramentas Ajuda Ale E Endere o DiInstalador E Ir Pastas Ej Desktop El G Meus documentos El P Meu computador E3 amp Disco local 10 E e Simulight_3 0 D 5 Instalador e Disco local E E virtual CloneDrive Fi El 4 RADStudioZ009 1 El 2 Unidade de DvD Hi E gb Unidade de CD 1 El ES Painel de controle El G Documentos compartilhados El 5 SLEscalante documentos E E Nokia Phone Browser El a Meus locais de rede i E Lixeira Fm Mome A Arquivos atualmente no CO E setup exe 1 objetots Simulight Manual do Usuario Tipo SOF6KB Aplicativo Descric o Setup Launcher Unicode Empresa coppe uFrj vers o do arquivo 15 0 0 495 Data da cria o 18 4 2011 10 43 Tamanho 4 95 ME 1 3 PEE COPPE UFRJ A Figura 1 1 Instalador do programa Simulight Fazer dois cliques no arquivo se
177. s A partir do menu Sistema El trico Controle de Eventos o usu rio poder ter acesso a tela de acesso ao Controle de Eventos Nesta tela mostrada na Figura 6 4 o usu rio pode adicionar editar ou excluir um evento al m de visualizar uma lista dos mesmos Os eventos disponibilizados pelo simulador s o aplica o de curto circuito em uma barra remo o de curto circuito em uma barra abertura de disjuntor e fechamento de disjuntor curva em par metro modifica par metro e degrau em par metro A Controle de Eventos Arquivos Evento APLICAR E Tempo Subesta o 1 000 UG Figura 6 4 Simulight Manual do Usu rio l Subesta o para JL Earrapara Circuito Mome Uaz Uad Ual Uaz SEG SES Uag SE SES Uad Uai Ual SEG SES Uaz Uad Uaz Ual BARM 07 BARM DG BARM 01 BARM DZ BARM 05 BARM 05 BARM 03 BARM 06 BARM 05 BARM DG BARM 01 BARM 04 BARM DE BARM O05 BARM 07 BARM 03 BARM 07 BARM 01 TRAF 02 07 TRAF 03 09 TRAF 01 04 TRAF 02 07 LT 5E8 1152 LT 5E5 1152 TRAF 03 09 LT 5E6 U63 ses 163 LT 5E6 U63 16 1 5E6 TRAF 01 04 1651 5E6 LT UG1 5E5 LT 5E8 U62 ses 163 LT 5E5 U62 LT 1151 5E5 p p p A PA A A RA PP PA PA PA PA pp PA Pp PP Figura 6 3 Aplicativo Fluxo de Pot ncia Relat rio Dados de Linhas Dispositivo N Aplicado Eventos 1 NE Adicionar Evento Escluir Evento Aplicar Curto Remover C
178. s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 segundos SE6 VOLT 13 8 kV SE6 VOLT SE6 UG1 V1 tea weave M dulo da Tens o Velocidade Angular 1 05237 1 05457 1 03237 0 85457 1 01237 0 65457 7 a amp 0 99237 E 0 45457 0 97237 0 25457 0 95237 0 05457 0 0 5 1 15 segundos 0 0 5 1 15 2 25 segundos SE6 VOLT 13 8 kV SE6 VOLT SE6 UG1 V1 WO vegas Corrente Sinal Interno 0 53301 0 98694 0 43301 0 78694 0 33301 0 538694 0 23301 0 38694 0 13301 0 18694 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 X 0 12 3 4 5 6 7 8 9 10 14 12 13 14 15 16 17 18 19 20 segundos segundos SE6 AMPR MOTOR SE6 S motor Corrente Sinal Interno pu o n 0 15 0 05 0 05 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 segundos segundos Figura C 23 Algumas curvas representativas na partida do Motor de Indu o Simulight Manual do Usuario 10 23 LY PEE COPPE UFRJ Peres D Edi o de Medidores no Simulight Os medidores do Simulight tem uma janela padr o que vai depender do tipo de medidor que o usu rio escolha Na Figura D 1 mostra os campos que todo medidor do Simulight tem na mesma figura mostrada um diagrama unifilar que representa a conex o do medidor Identifica o A ova Medidor 22277 Conex o vo LIGHT Subesta o PPPPOPRR 2777777777 PRATA a Registra Dados El tricos Gr fico
179. s Prote o Linhas de Conex o NOME serra GEROZ E Dispositivos Shunts Dispositivos S ries aT TF Grandeza Unid valor 7 lo Empresa LIGHT ho Pto 01 Circuito Adicional Snom KvA ee 2 1 163 00 Mw 6 65 M g i var Conex o nom 13 80 Area ras Area Light Subesta o UGO2 Pto Inst 01 2 BARO2 CCUG aac 1 Adicionar Dispositivo Excluir Dispositivo Ta Arquivo C 100 SERGIO O PROJETO SYN SisO9b_Disj_MDO2_AVR_P55110504 fdx Figura 7 11 Sistema El trico Adicionar Gerador Na Figura 7 12 pode se observar o gerador recentemente adicionado na tela de fundo na aba Dispositivos Shunts Para editar a informac o de algum shunt existente basta selecionar o elemento e clicar duas vezes nele Na Figura 7 12 observa se a edic o do modelo do gerador para o fluxo de pot ncia O modelo escolhido o PV sendo editados os par metros P e Vref O tipo de modelo assim como os par metros foi definido no inicio deste cap tulo na Tabela 1 MA Editando Dados do Gerador Identificac o Dados El tricos Nominais Modelo Fluxo Modelo Simula o Sem Empresa Area Light Subestac o ue02 Pto Inst O1 Circuito Figura 7 12 Sistema El trico Editando Gerador A cria o dos demais elementos um transformador e duas linhas de transmiss o segue a mesma filosofia que a recentemente descrita para o gerador Este processo deve ser
180. s no arquivo PWF foram carregados ELO de corrente continua O Simulight ainda n o conta com o modelo do ELO de corrente cont nua Nesse caso se recomenda realizar um equivalente em inje o de pot ncia Remo o de Elo Polo do ANAREDE antes da importa o Dados RedeCC Remo o de Elo Polo gt Criar Injec es de Pot ncia Equivalentes PCTE Simulight Manual do Usu rio 4 25 E PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ 4 6 Controle de Empresas A partir do menu Sistema El trico Controle de Empresas o usu rio poder inserir editar ou excluir empresas al m de visualizar uma listagem dos mesmos conforme mostrado na Figura 4 15 e Controle de Empresas E Manuten Empresa Equipamentos Subesta es DE AMPLA Adicionar LIGHT OUTROS Controle de Eventos tes Sistema El trico Controle de Empresas Editar Fechar Figura 4 15 Sistema El trico Controle de Empresas Nesta tela o usu rio pode ordenar seja pelo nome da empresa ou pelo n mero de equipamentos ou subesta es al m disso pode visualizar as informa es mais relevantes correspondentes s empresas conforme descri o a seguir Controle de Empresas Lista Principal Num Equipamentos Num Subesta es Fazendo dois cliques numa das empresas listadas o usu rio acessa uma janela para visualizar e ou editar as informa es b sicas da mesma conforme mostrado na Figura 4 16
181. se a tela que exibe os resultados da Simula o O painel esquerda da tela apresenta as identifica es dos medidores existentes no sistema os quais est o agrupados por Tipo e Ilha ao qual pertencem Quando um medidor arrastado ao painel a direita seus respectivos registros s o visualizados no dito painel para visualizar medidores de diferentes tipos necess rio abrir mais de uma tela de Relat rio de Gr ficos As curvas mostradas podem ser editadas utilizando o bot o direito do mouse no respectivo painel quadro verde Duas das op es dispon veis para dita edi o s o mostradas na Figura 6 8 A tela mostrada na Figura 6 8 a permite a edi o da descri o e fonte dos diversos t tulos da escala dos eixos das cores e largura das curvas da posi o da legenda entre outros A tela mostrada na Figura 6 8 b permite a elei o de uma curva que sirva como refer ncia para a visualiza o das outras Simulight Manual do Usu rio 6 5 PEE COPPE UFRJ STE EA Relat rio de Gr ficos Medidores a Ilha El trica 1 sarees Medidores de Pot ncia Ativa i i i Medidores de Pot ncia Reativa 184 75224 Medidores de Sinal PELE He UG1 PELE UG1 174 75224 He UG2 PELE UG2 O UG3 PELE UG3 164 75224 H H Medidores de Tens o Ilha El trica 2 154 75224 ip Ilha El trica 3 144 75224 134 75224 124 75224 114 75224 104 75224 94 75224 84 75224 E 74 75224 64 75224 54 75224 44 752
182. t MAX M gt MINA id xxx out xxx gt lt ADD gt xxx lt ADD gt lt MINM Figura 5 32 Novo Modelo Blocos Elementares Simulight Manual do Usuario 5 18 PEE COPPE UFRJ E Bloco Somador Bloco Lag lt SOMD id out X1 stt NO gt lt ADD sgnl gt Vref lt ADD gt lt ADD sgnl gt Vt lt ADD gt Bloco Limitador Bloco Somador lt SOMD id out X6 stt NO gt lt LIMT id inp X4 out X5 Imin Vm lmax Vx gt lt ADD sgnl gt X3 lt ADD gt lt ADD sgnl gt X5 lt ADD gt lt SOMD gt Vin Figura 5 33 Novo Modelo Exemplo dos blocos elementares Simulight Manual do Usuario 5 19 PEE COPPE UFRJ SETTETRR 5 4 9 Exemplo da implementa o de um modelo De acordo com o detalhado nas se es anteriores o modelo inicialmente apresentado na Figura 5 25 possui a seguinte estrutura lt MODEL id RAT USINA X source USERS gt lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt PARM lt OUTP lt TENS lt SOMD id id id id id id id id n id Vref type REFERENCE value 1 class print N id E id type POLAR term 1 outl Vt out2 Vang id n Vm Vx Ww Ka Ta Ke Te Em Ex fa gt out X1 type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER type PARAMETER stt N
183. t x uma matriz retangular esparsa e formada por blocos um vetor de vari veis alg bricas que aparecem nas equa es diferenciais o vetor das inje es de corrente nos n s do SEE a matriz de admit ncias nodais do SEE na forma complexa o vetor das tens es nodais do SEE YX as um subvetor de x constitu do das vari veis de estado necess rias ao c lculo das inje es de corrente h um vetor de fun es n o lineares que descrevem as vari veis u O esquema alternado consiste em transformar o conjunto de equa es diferenciais 3 21 em um conjunto de equa es alg bricas a diferen as e ent o resolv las alternadamente e iterativamente com as equa es alg bricas da rede el trica 3 22 at que algum crit rio de converg ncia seja satisfeito Este processo se repete para cada instante de tempo simulado As vari veis de interface u dependem do vetor de tens es V e de um subvetor E das vari veis de estado x Por esta raz o devem ser atualizadas a cada itera o do processo evitando assim erros de interface O desempenho computacional do esquema alternado tende a ser superior ao do esquema simult neo 2 Esquema Simult neo No esquema simult neo as equa es diferenciais s o transformadas em equa es alg bricas a diferen as e ent o resolvidas simultaneamente com as equa es originalmente alg bricas compondo um sistema nico de equa es Geralmente utiliza se o
184. tivara o campo terminal caso seja shunt o bloqueara mas informar o barramento se esteja instalando o medidor da Figura D 7 selecionou se o transformador Terminal se no Dispositivo foi selecionado um elemento serie este campo listara os terminais de dito dispositivo caso contrario indicara 01 O segundo campo do terminal n o edit vel indica o barramento onde conectado o medidor de pot ncia reativa da Figura D 7 o barramento 4 pertencente ao terminal 1 do transformador Registra explicado na Figura D 1 Dados El tricos Registro Gr fico explicado na Figura D 1 Simulight Manual do Usu rio 10 30 PEE COPPE UFRJ ar ey hy Medidor de Corrente AMPR Adicionando Medidor AMPR Identifica o Subesta o Dispositivo qual conectado o medidor MVAR Terminal Registra Dados El tricos Gr fico Registro Grafico Y Figura D 8 Medidor de Corrente AMPR e diagrama de conex o Identificacao Nome e Empresa explicados na Figura D 1 Conexao Area e Subestac o explicados na Figura D 1 Dispositivo lista os dispositivos serie ou shunt que pertencem SEO3 se for dispositivo serie ativara o campo terminal caso seja shunt o bloqueara mas informar o barramento se esteja instalando o medidor da Figura D 8 selecionou se o transformador Terminal se no Dispositivo foi selecionado um elemento serie este campo listara os terminais de dito dispositivo caso
185. tivos S ries Fe UG Ts Nome Pto 01 Pto 02 Circuito Exibir Trafos Exibir LTCs Exibir Ramais Exibir S ries Gen ricos Localizar Inserir Disjuntor Term 1 Inserir Disjuntor Term 2 Inserir Disjuntores Term 1 e Term 2 Adicionar Dispositivo VL Excluir Dispositivo Inserir Sub rea Inserir Subesta o Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_ SimuLight MANUAL SLv2 Sis9b Manual Trans Distr02 fdx Figura 5 10 Subesta o Aba Dispositivos S ries Popup Menu Simulight Manual do Usu rio 5 6 PEE COPPE UFRJ SOPPeres Na Figura 5 11 observa se a janela utilizada para a adicao ou edic o dos dados de um dispositivo s rie A janela mostrada padr o para todos os dispositivos s ries Na Figura 5 11 observa se tamb m um exemplo da edic o dos dados de um transformador Editando Dados do Trafo Identificac o Dados El tricos Nome EURE Nominais Empresa OUTRAS v Grandeza Unid Valor Snom MVA 100 00 Dados El tricos inais Modelo Fluxo Conex o Smax MVA 100 00 Nominais PFGE PA Area Rio Subestac o UG3 Pto Inst 01 v BARM 03 Pto Inst 02 9 BARM 09 a b Figura 5 11 Subesta o Aba Dispositivos S ries Edi o do Transformador 5 3 4 Dispositivos L gicos Na Figura 5 12 observa se a aba Dispositivos L gicos selecio
186. tro referente a topologia v Inserir e ou alterar qualquer par metro referente aos aplicativos oferecidos vi Executar algum tipo dos aplicativos oferecidos vil Gravar o caso em um arquivo de dados para futura manipula o Neste Cap tulo detalha se a manipula o dos dados referentes topologia correspondentes s op es 1 11 111 e vi dentre as recentemente listadas Estas op es s o Simulight Manual do Usu rio 4 16 EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ executadas utilizando completamente o menu Arquivos e parcialmente o menu Sistema El trico As op es remanescentes s o detalhadas nos seguintes Cap tulos 4 2 Menus do Simulight O programa Simulight mostra cinco menus assim como cones que ajudam na edi o execu o de casos ao usu rio Figura 4 2 Simulador Trif sico para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda IPBP Hi tZL 0L Sistema El tric ian Abrir Controle de Empresas Manual Estado da Rede x Ilha Reabrir al Estado da Rede x Empresas i Controle de Evento Sobre poco Estado da Rede x Subesta o Ea Estado da Rede x rea Fechar Smerige Aplicativ o Aplicativos EEE Importar Anarede Fluxo de Pot ncia Ea Relat rio de Eventos Sair Prao Simula o Completa i Medidores Tor o nos Geradores Figura 4 2 Menus e cones do Simulight Menus e Menu Arqu
187. tup exe para iniciar a instalac o A primeira tela mostrada corresponde a respons vel pela sele o do idioma Por defeito o idioma selecionado o portugu s caso n o aparecer o idioma de instala o portugu s Brasil Escolha o idioma para a Instala o abaixo EN Selecione o idioma para esta Instala o entre as escolhas q h Figura 1 2 Iniciando o Assistente de Instala o Uma vez selecionado o idioma inicia se automaticamente o Assistente Wizard de Instala o Na Figura 1 3 pode se observar a primeira tela do Assistente i Simulight v3 InstallShield Wizard Bem vindo ao InstallShield Wizard do Simulight v3 O InstallShield R Wizard permitir que voc modifique repare ou remova o Simulight 3 Para continuar clique em Avan ar voltar Figura 1 3 Iniciando o Assistente de Instala o Para uma instala o b sica suficiente ir clicando no bot o Avan ar nas consecutivas telas que ir o aparecendo Na Figura 1 4 pode se observar a ltima tela do Assistente Clicar no bot o Concluir para finalizar a instala o i Simulight v3 InstallShield Wizard EI Conclus o do InstallShield Wizard do Simulight vs 4 J Simulight v3 InstallShield Wizard x O InstallShield Wizard instalou com sucesso o Simulight w3 Tipo de instalac o Clique em Concluir para sair do InstallShield Wizard Escolha o tipo de instalac o que melhor atenda s suas necessida
188. ueados Trip I be LTCs Bloqueados SAA Limitadores Desligados etectar Ilhas Inst veis cie l Controles Remotos Bloqueados Tempo Subesta o Equipo Nome Mensagem CarcaZote seY lt 0 70 Figura 6 6 Aplicativo Simula o Completa Simulight Manual do Usu rio 6 4 EL PEE COPPE UFRJ PETITE Os bot es deste aplicativo possuem as seguintes funcionalidades Simulador Completo Bot es NES Executa a Simula o Completa Interrompe a Simula o no ponto atual Dto Acessa a tela de Controle de Eventos Exibe os Resultados da Simula o Exibe o LOG ocorr ncias da Simula o Em Exibe os limites torcionais das m quinas EEs necess rio medido de sinal PELE e Snominal As op es e par metros deste aplicativo possuem a seguinte descri o Simulador Completo Op es Par metros Mostra o n mero de Ilhas el tricas ativas Ilhas El tricas Ativas existentes Este n mero pode variar durante a simula o ae e Permite a digitac o da toler ncia aceitavel Toler ncia M xima oe para determinar converg ncia a Permite a digita o do n mero m ximo de No M x de itera es a l itera es para finalizar o processo iterativo Tempo Inicial Mostra o tempo inicial da simula o Tempo Final Permite a digita o do tempo final da simula o Passo de Simula o Permite a digitagao do passo utilizado pelo integrador na simula o Na Figura 6 7 observa
189. urto Limpar Eventos Abrir Disjuntor Fechar Disjuntor Curva em Par metro Modificar Par metro Degrau em Par metro Sistema El trico Controle de Eventos EL PEE COPPE UFRJ PPTTETRZ Nesta tela o usu rio pode visualizar as informa es mais relevantes correspondentes aos eventos conforme descri o a seguir Controle de Eventos Lista Principal Dispositivo N Aplicado Fazendo dois cliques num dos eventos listados o usu rio acessa a uma janela para visualizar e ou editar as informa es b sicas do mesmo A janela mostrada padr o para todos os eventos dispon veis Na Figura 6 5 observa se um exemplo da edi o do evento aplicac o de curto circuito numa barra gt APLICAR CURTO x Y Curto Ideal Figura 6 5 Sistema El trico Controle de Eventos Editando Evento 6 3 Simula o Completa A partir do menu Aplicativos Simula o Completa o usu rio poder ter acesso ao respectivo aplicativo Na Figura 6 6 observa se a tela correspondente ao aplicativo Simula o Completa A Aba controles mostra alguns controles de fluxo de pot ncia assim como as tens es para Simula o Completa a Op es Par metros Tem 3 M todo Alternado 0 a 0 0 llhas El tricas Ativas 1 Op es Par metros Controles Tempo Inicial segs 0 Toler ncia m xima 0 0002 Tempo Final segs 10 No m ximo de itera es 20 Passo de Simula o segs 0 005 AA ao fan Y Rel s bloq
190. vista pelo mesmo dada pela raz o entre a tens o e a corente de falta no seu ponto de instalacao Zr Vr Ip Simulight Manual do Usuario 10 32 PEE COPPE UFRJ Rel de Dist ncia Identifica o Identi Novo Rel 21 Dados El tricos Gerais Medi o Modelo Gr fico Estado Operativo Atua o Tipo de a o Atua o Monitora o Disjuntor Ajuste para Atua o pickup psoo Fun es Direcional 67 po Rel de Dist ncia Dados El tricos Gera Corrente Ual Dispositivo Ugil SES 1 Ugi SE6 1 Terminal 01 Val Medida Tens o 01 fica o Novo Rel 21 is Medi o Modelo Gr fico OLTC1 WO OK Las Cancelar Figura E 4 Rel 21 Gerais e Medic o Gerais Tipo de Ac o Aciona o disjuntor ou Monitora Disjuntor Escolhe o disjuntor que ser ligado ao rel Direcional 67 Adiciona a func o direcional Rel 67 valores ingressados na Aba Modelo Fun 67 Ajuste para Atua o Modelo Fun 21 valor ingressado na Aba Rele de Distancia Identifica o Par metro Unid valor tap Dados El tricos dE Gerais Medi o Dados do Modelo Identifica o a Par metro Unid valor Novo Rel 21 Modelo Gr fico foice Modelo 21 Medi o Dispositivo Onde se medir a c
191. x out xxxX stt NO gt lt ASEN id xxxX inp xxxX out xxxX stt No gt lt ACOS dd xxx inp xxx out xxxX stt No gt lt ATAN id xxx inp xxx out xxxX stt NO gt lt ATANZ id xxxX nun xxx den xxx out xxx stra yon gt lt EXPN id xxxX inp xxx out xxxX stt No s gt lt POU id xxx bas xxx exp xxx out xxx stt NOM gt lt LOGT id xex inp xex out xxxX stt No gt lt SIGM id xex inp xex out xxxX stt NoO T xex gt lt BLOCOS DINANICOS gt lt INTO id uxx inp xxx out xxxX stt O E xxx f gt lt DERY id sxex inp xxx out xxxX stt O B awe is LAG id xxxX inp xxx out uxx stt 0O E Txxx PH eee T ae ty gt lt WSHT id xxx inp xxx out xxxX stt O B awe P xxx T ae gt lt LDLG id xxxX inp xxx out xxxX stt O Pi xxx Ti xxx Pla xxx ToS ty gt lt ELC2 id xex inp xxxX out xxx stt O B awe 2S Bae CS ace gt lt BLOCOS MAO LINEARTZAVETS gt PTOS LAS EXE Inpa QUERER gt 100 us 0 0 0 075 lt PTOS gt CLINT 1d XXxxX inp Xxxx outs lmax Rexx lmin xxx gt lt LMIN gt xxx lt fLMIN gt lt LMAE gt xxx lt LMAX lt LIMNT gt DEAD id 5Xx inp Xxx out xx xx umas xxx umin xxx gt lt UMIN gt xxx lt UMIN gt lt UMAE gt xxx lt UMAX gt lt DEAD gt lt SLOT id sex slct xxx sonl see sqnea xxx outs TY gt SHAAM LA S XXX OUCH ee lt ADD gt xxx lt ADD gt l
192. z Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica 4 SES Identifica o E SES En SES lo ID 8 Nome ID SES Empresa Sem Empresa E UGI EE UG2 UG3 Pontos Barramentos N s Dispositivos Shunts Dispositivos S ries Dispositivos L gicos Medidores Prote o Linhas de Conex o Tipo Nome Disjuntor Status Rel 51 AL 02 DJ 02 Atua o Rel 51 AL 01 DJ 01 Atua o Adicionar Rel Excluir Rel Inserir Sub Area Inserir Subesta o N seais Arquivo C Users SLESCALANTE Desktop PROJETO_SimuLight MANUAL_SLv2 sis9b prot fdx Figura 5 18 Subesta o Aba Prote o Fazendo um clique direito com o mouse na lista dos rel s aparecer um popup menu conforme mostrado na Figura 5 19 Este menu permite ao usu rio filtrar a informa o Simulight Manual do Usuario 5 10 PEE COPPE UFRJ SETTETRR mostrada Para adicionar um rel basta clicar no bot o Adicionar Rel e escolher um tipo Para editar a informac o de um rel basta fazer dois cliques num dos rel s listados Para eliminar um rel basta clicar no bot o Excluir Rel e confirmar a exclus o Simulador para Redes El tricas com Gera o Distribuida SEE Arquivo Sistema El trico Aplicativos Relat rios Ajuda bet Rede El trica Topologia Subesta o O Area Base 01 a

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