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EAIF

Função

Executa a análise de interação entre fontes shunt controladas através do cálculo automático de índices preditivos de desempenho (propostos pelo Cigré no WG B4.41 - Technical Brochure 364 - “Systems with Multiple DC Infeed”) para as barras CA de conexão das fontes de geração modeladas via código DFNT.

Nota

Neste módulo de análise todas as barras CA que possuírem geração modelada por fonte shunt controlada são automaticamente incluídas para cálculo de índices preditivos.

Dica

Barras CA que não possuem fonte shunt controlada modelada via código DFNT podem ser adicionada nesta análise por meio do código DMIF.

Índices calculados

A análise de interação entre fontes shunt controladas, realiza as seguintes adaptações no cálculo dos índices da análise multi-infeed tradicional.

Short-Circuit Ratio (SCR)

O SCR (Short Circuit Ratio) provê uma significativa informação quanto à robustez do sistema CA frente ao montante de potência injetada pela fonte shunt controlada. O índice é calculado como

\(SCR_{i} = \frac{S_{CC_{i}}}{P_{fnt_{i}}}\)

onde \(S_{CC_{i}}\) corresponde à potência de curto-circuito da barra de conexão da fonte shunt controlada (utilizando modelagem PECO como default) e \(P_{fnt_{i}}\) é o somatório da potência de todos os grupos de fontes shunt controladas conectadas à barra \(i\).

Multi-Infeed Interaction Factor (MIIF) - Opção YBUS desabilitada (Default)

A extrapolação do conceito do MIIF (Multi Infeed Interaction Factor) para a análise da interação entre fontes shunt controladas se baseia na aplicação deste índice como um parâmetro de sensibilidade, obtido através de simulações, e que procura estimar a distância elétrica entre as barras CA das fonte shunt controlada envolvidas no cálculo. Este índice é calculado pela razão entre a variação de tensão terminal na barra da \(j\) fonte shunt controlada, quando aplica-se um afundamento de \(1\%\) na tensão da barra da \(i\) fonte shunt controlada. Este índice é calculado pela expressão

\(MIIF_{j,i} = \frac{\Delta V_{j}}{\Delta V_{i}}\)

A variação de \(1\%\) na tensão da barra da barra \(i\) é considerada para que a resposta do sistema permaneça na faixa linear de operação.

Este índice é calculado em relação a todas as barras \(j\) do sistema que também participam desta análise.

Multi-Infeed Interaction Factor (MIIF) - Opção YBUS habilitada

Com a opção YBUS habilitada, o Multi-Infeed Interaction Factor é calculado em função das impedância da rede elétrica, desprezando os efeitos não lineares da rede e a ação dos sistemas de controle, considerando a rede elétrica formada apenas por impedância lineares.

Este índice é calculado pela expressão abaixo

\(MIIF_{j,i} = \frac{Z_{ij}}{Z_{ii}}\)

Potencial de Interação (PI)

O Potencial de Interação (PI) entre as barras CA das fonte shunt controlada pode ser estimado pela combinação da proximidade elétrica (medida pelo MIIF) e da relação das potências injetadas pelas fontes shunt controladas. Matematicamente, o potencial de interação é calculado como

\(PI_{j,i} = MIIF_{j,i} \frac{P_{fnt_{j}}}{P_{fnt_{i}}}\)

Por default, o índice \(MIIF_{j,i}\) considerado no cálculo do \(PI_{j,i}\) é obtido via simulações dinâmicas. No entanto, se a opção YBUS for habilitada, este índice será calculado utilizando os elementos da matriz de impedâncias da rede (\(Z_{barra}\)).

Multi-Infeed Interaction Short-Circuit Ratio (MISCR)

O MISCR (Multi Infeed Interaction SCR) é definido em função do MIIF e das potências das fontes shunt controladas envolvidas, sendo calculado, para a i-ésima fonte shunt controlada, como

\(MISCR_{i} = \frac{S_{CC_{i}}}{P_{fnt_{i}} + \sum^{k}_{j=1}(MIIF_{j,i} P_{fnt_{j}})}\)

onde \(k\) corresponde ao número de fontes shunt controladas no caso em análise, \(S_{CC_{i}}\) é a potência de curto-circuito da barra de conexão da fonte (utilizando modelagem PECO), \(P_{fnt_{j}}\) é a potência da j-ésima fonte, em \(pu\), e \(MIIF_{j,i}\) é o parâmetro de sensibilidade que procura estimar a distância elétrica entre as fontes envolvidas no cálculo.

Multi-Infeed Short Circuit Ratio (MSCR)

O MSCR (Multi Infeed Short Circuit Ratio) é baseado nos elementos da matriz de impedâncias de barra do sistema (\(Z_{barra}\)) e também pode ser utilizado para avaliar o impacto da interação entre as fontes shunt controladas existentes, sendo calculado, para a i-ésima fonte shunt controlada, como

\(MSCR_{i} = \frac{1}{\sum^{k}_{j=1}(P_{fnt_{j}} Z_{i,j})}\)

onde \(k\) corresponde ao número de fontes shunt controladas, \(P_{fnt_{j}}\) é a potência da j-ésima fonte, em \(pu\), e \(Z_{i,j}\) é o elemento da posição \((i,j)\) da matriz de impedâncias de barra \(Z_{barra}\) no sistema.

Verifica-se que, no caso onde apenas uma fonte shunt controlada está presente, o valor de MSCR coincide com o valor do SCR convencional. Os produtos \(P_{fnt_{j}} Z_{i,j}\) do somatório do denominador das equações do MSCR são denominados fatores de participação e podem ser utilizados como uma medida da influência da j-ésima fonte na relação de curto circuito das i-ésimas fontes próximos.

Através deste código de execução é realizado o cálculo dos índices mencionados para todos as barras com fontes shunt controladas (definidas via DFNT), além do cálculo do MIIF para barras especificadas através do código DMIF.

Aviso

Para efeito do cálculo dos índices multi-infeed, utiliza-se a modelagem PECO, na qual são desconsiderados os seguintes elementos para a montagem da matriz \(Z_{barra}\):

  • Parcela Z da carga dos barramentos;

  • Geração não modelada;

  • Elementos shunt;

  • Motores de Indução;

  • Fontes shunt controladas;

  • Taps e defasamento de transformadores;

  • Line charging;

  • Todos os demais elementos com ligação para terra na sequência positiva, exceto máquinas síncronas modeladas;

Resultados

Os índices calculados são apresentados no relatório de saída do Anatem, conforme o exemplo a seguir:

../_images/indices_EAIF.png ../_images/indices2_EAIF.png

Também há possibilidade de exportar estes resultados no formato .CSV, por meio da associação de arquivo de tipo MIIF no código DARQ.

Exemplo

Listagem 207 Exemplo da aplicação do código EAIF
 1 (===============================================================================
 2 ( DADOS DE ASSOCIAÇÃO DE ARQUIVOS DE ENTRADA E SAÍDA
 3 (===============================================================================
 4 DARQ
 5 (Tipo) (C) ( Nome do Arquivo
 6 ( Arquivos de saída com nome automático
 7 OUT        .\
 8 LOG        .\
 9 PLT        .\
10 MIIF       .\INDICES_INTERACAO_DFNT.CSV
11 ( Arquivos de entrada
12 SAV     2  exemplo.sav
13 BLT        exemplo.blt
14 CDU        exemplo.cdu
15 999999
16 (===============================================================================
17 ( DADOS DE FONTES SHUNT CONTROLADA
18 (===============================================================================
19 DFNT
20 ( Nb)   Gr T (FP%) (FQ%) Und ( Mc )u (R ou G) (X ou B) (Sbas)
21   10    10 I   100   100   5    101U      1.2      4.0
22   20    10 I   100   100   2    201U      1.9      3.0
23   21    10 I   100   100  12    202U      1.9      3.0
24 999999
25 (
26 (===============================================================================
27 ( CONJUNTO DE BARRAS PARA O CALCULO DOS INDICES MIIF
28 (===============================================================================
29 DMIF
30 ( Nb )
31 85
32 3010
33 9605
34 7057
35 999999
36 (
37 (===============================================================================
38 ( EXECUCAO DA ANALISE DE INTERAÇÃO ENTRE FONTES SHUNT CONTROLADAS
39 (===============================================================================
40 EAIF
41 (
42 FIM

Ver também

Consulte a seção sobre Fonte Shunt Controlável por CDU para maiores informações a respeito da definição e associação de fontes shunt controladas por Controladores Definidos pelo Usuário às barras de geração definidas no programa Anarede.