../../_images/first_step.png

Meu Primeiro Caso Anatem

A representação do sistema clássico Máquina X Barra Infinita, ilustrado na Fig. 5, será detalhada no Anatem. Este sistema consiste de um gerador injetando potência através de uma linha de transmissão em um sistema representado por uma barra infinita. Um sistema muito forte pode ser representado por barra infinita, ou seja, uma fonte com magnitude de tensão e frequência constantes.

Caso máquina X barra infinita

Fig. 5 Caso máquina X barra infinita

Representação do Sistema “Máquina x Barra Infinita” no Anarede

A modelagem do sistema Máquina X Barra Infinita no programa Anarede é ilustrada a seguir:

 1 (=======================================================================
 2 ( TITULO DO CASO
 3 (=======================================================================
 4 TITU
 5 Maquina x Barra infinita:  X = 7.5 %
 6 (
 7 (=======================================================================
 8 ( DADOS DE CONSTANTES DE CONTROLE EXECUCAO
 9 (=======================================================================
10 DCTE
11 (Mn) ( Val) (Mn) ( Val) (Mn) ( Val) (Mn) ( Val) (Mn) ( Val) (Mn) ( Val)
12 TEPA   1E-4 TEPR   1E-4
13 99999
14 (
15 (=======================================================================
16 ( DADOS DE BARRA CA
17 (=======================================================================
18 DBAR
19 (No )OETGb(   nome   )Gl( V)( A)( Pg)( Qg)( Qn)( Qm)(Bc  )( Pl)( Ql)( Sh)Are(Vf)
20     1  1  Maq1000MW     1000    1000.     -999999999                     001
21     2  2  Barra Inf.    1000  0.          -999999999                     001
22 99999
23 (
24 (=======================================================================
25 ( DADOS DE CIRCUITOS CA
26 (=======================================================================
27 DLIN
28 (De )d O d(Pa )NcEP ( R% )( X% )(Mvar)(Tap)(Tmn)(Tmx)(Phs)(Bc  )(Cn)(Ce)Ns
29     1         2 1            7.5
30 99999
31 (
32 (=======================================================================
33 ( EXECUCAO DO CASO
34 (=======================================================================
35 EXLF NEWT
36 (
37 FIM

A título de exemplo, um arquivo texto com os comandos acima pode ser salvo com o nome “MBINF.PWF”.

Carregar o caso de fluxo de potência no Anarede

O arquivo “MBINF.PWF” deve ser carregado no programa Anarede, conforme a seguir:

../../_images/Anarede_Carregar.png

Se no mesmo diretório do arquivo “MBINF.PWF”, houver um arquivo de diagrama com o mesmo nome (por exemplo: “MBINF.LST”), o diagrama do sistema será carregado automaticamente, conforme ilustra a figura abaixo. Do contrário, o usuário poderá desenhar o diagrama usando as ferramentas gráficas para criação de diagrama unifilar.

../../_images/Anarede_Carregar2.png

Salvar o caso convergido em arquivo histórico

O caso convergido deverá ser salvo em arquivo histórico (extensão *.SAV) por meio do menu “Histórico>Abrir…”. Se o usuário desejar salvar o caso convergido em um arquivo SAV existente, basta escolher o arquivo desejado no seu diretório de origem. Para salvar o caso em um novo arquivo histórico, basta definir o nome do novo arquivo SAV e, ao clicar em “Abrir”, o Anarede criará um novo arquivo savecase com o nome definido pelo usuário (neste exemplo, usaremos: “MBINF.SAV”).

../../_images/Anarede_Historico.png

Na sequência, por meio do menu “Histórico>Operações…”, o usuário deverá salvar o caso convergido no arquivo histórico recém aberto, conforme a seguir:

../../_images/Anarede_Historico2.png

Neste ponto, há possibilidade de alterar o título do caso:

../../_images/Anarede_Historico3.png

A partir do sistema “máquina x barra infinita” convergido e salvo em arquivo binário (“MBINF.SAV”), começaremos a preparar este caso no programa Anatem.

Representação do Sistema “Máquina x Barra Infinita” no Anatem

Os parâmetros da máquina síncrona deste caso exemplo são listados na Fig. 6.

Dados dinâmicos do caso máquina X barra infinita

Fig. 6 Dados dinâmicos do caso máquina X barra infinita

A tabela abaixo apresenta os 3 modelos de máquina síncrona do Anatem, cada um destes modelos é habilitado através do uso das respectivas Opções de Execução em conjunto com o código DMDG, onde são descritos os Dados de Modelos Predefinidos de Máquina Síncrona.

Tabela 2 Descrição de modelos de máquina síncrona do Anatem

Opção de Execução

Descrição do Modelo

MD01

Modelo clássico de máquina síncrona ou barra infinita

MD02

Máquina síncrona de pólos salientes

MD03

Máquina síncrona de rotor liso

Aplicação dos Principais Códigos de Execução do Anatem

Definição do título do caso

O título do caso a ser simulado deve ser especificado por meio do código TITU, conforme o exemplo a seguir:

1 (===============================================================================
2 ( TÍTULO DO CASO
3 (===============================================================================
4 TITU
5 Caso Exemplo - Máquina versus Barra Infinita

Associação de arquivos

O arquivo histórico do Anarede deve ser associação e restabelecido por meio do código DARQ, conforme o exemplo a seguir. Neste código também devem ser solicitados os arquivos de saída.

 1 (===============================================================================
 2 ( ASSOCIACAO DE ARQUIVOS
 3 (===============================================================================
 4 DARQ
 5 (............................. Arquivos de Saída ...............................
 6 (Tipo) (C) ( Nome do Arquivo
 7 OUT     .\OUT\
 8 LOG     .\LOG\
 9 PLT     .\PLT\
10 (............................. Arquivo Histórico ...............................
11 (Tipo) (C) ( Nome do Arquivo
12 HIS   1 MBINF.SAV
13 (...............................................................................
14 999999

Definição de opções padronizadas para a execução

A aplicação de Opções de Execução a todos os Códigos de Execução informados na sequência é realizada por meio do código DOPC. O exemplo abaixo ilustra a solicitação de impressão de dados de entrada no relatório de saída (via opção IMPR).

1 (===============================================================================
2 ( DADOS DE PADRAO PARA OPCOES DE EXECUCAO
3 (===============================================================================
4 DOPC
5 (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E (Op) E')
6 IMPR L
7 999999

Definição de modelos de máquina síncrona

Neste caso exemplo, a barra infinita é representada pelo código/opção DMDG MD01 e o modelo de máquina do gerador da barra 1 é fornecido através do código/opção DMDG MD02.

Modelagem do sistema no programa Anarede:

  • Barra Infinita: modelada por uma barra de referência (barra \(V\theta\))

  • Gerador: modelado por uma barra de geração (barra \(PV\))

Modelagem do sistema no programa Anatem:

  • Barra Infinita: representado pelo modelo clássico de máquina síncrona (DMDG MD01)

  • Gerador: representado pelo modelo de máquina síncrono de pólos salientes (DMDG MD02)

O preenchimento dos campos nestes códigos é ilustrada a seguir:

 1 (===============================================================================
 2 ( MODELOS DE GERADOR TIPO BARRA INFINITA
 3 (===============================================================================
 4 DMDG MD01
 5 (No)   (L'd)(Ra )( H )( D )(MVA)Fr C
 6   11
 7 999999
 8 (
 9 (===============================================================================
10 ( MODELOS DE GERADOR COM POLOS SALIENTES
11 (===============================================================================
12 DMDG MD02
13 (No) O (CS) (Ld )(Lq )(L'd)     (L"d)(Ll )(T'd)     (T"d)(T"q)
14   22     22 113.8 68.1  35.      28.8 15.8  5.6      0.08 0.15
15 (No)   (Ra )( H )( D )(MVA)Fr C
16   22        4.938      184.
17 999999

Definição de modelo de curva de saturação

A curva de saturação da máquina síncrona é definida no código DCST. A associação da curva de saturação ao modelo de máquina síncrona é realizada no código DMDG.

1 (===============================================================================
2 ( CURVAS DE SATURACAO
3 (===============================================================================
4 DCST
5 ( Curvas de Saturacao de Geradores
6 (Nc)   T (  P1  ) (  P2  ) (  P3  )
7   22   2    0.013    7.920      0.8
8 999999

Associação de modelos de máquina e controladores

O modelo de máquina síncrona e barra infinita criados no DMDG deverão ser associados às barras de geração do caso de fluxo de potência por meio do código DMAQ, conforme o exemplo seguir:

1 (===============================================================================
2 ( ASSOCIACAO DE MAQUINAS COM MODELOS
3 (===============================================================================
4 DMAQ
5 ( Nb)   Gr (P) (Q) Und ( Mg ) ( Mt )u( Mv )u( Me )u(Xvd)(Nbc)
6     1   10           6     22
7     2   10                 11
8 999999

Eventos de simulação

Os eventos de simulação são especificados no código DEVT, por meio do preenchimento dos parâmetros relativos ao tipo de evento, instante de aplicação e elemento sob falta. Alguns exemplos de preenchimento da régua de eventos são ilustrados a seguir:

 1 (===============================================================================
 2 ( EVENTOS
 3 (===============================================================================
 4 DEVT
 5 (
 6 ( Aplicacao e remocao de curto franco na barra 1
 7 (Tp) ( Tempo)( El )( Pa)Nc( Ex) ( % ) (ABS ) Gr Und         (Bl)P ( Rc ) ( Xc ) ( Bc ) (Defas)
 8 APCB    1.000     1
 9 RMCB    1.050     1
10 (
11 ( Aplicacao de curto na barra 1 com reatancia
12 (Tp) ( Tempo)( El )( Pa)Nc( Ex) ( % ) (ABS ) Gr Und         (Bl)P ( Rc ) ( Xc ) ( Bc ) (Defas)
13 (mdsh      1.0     1                     -50.
14 (
15 999999

Definição de variáveis de plotagem

A especificação de variáveis de plotagem é realizada no código DPLT. Cada equipamento possui um conjunto de variáveis de interesse que podem ser observadas ao longo da simulação dinâmica. Alguns exemplos de solicitação de variáveis de máquina síncrona e de barra CA são ilustrados a seguir:

 1 (===============================================================================
 2 ( VARIAVEIS DE SAIDA
 3 (===============================================================================
 4 DPLT
 5 (Tipo)M( El ) ( Pa) Nc Gp ( Br) Gr ( Ex) (Bl) P
 6 DELT        1          10
 7 FMAQ        1          10
 8 PELE        1          10
 9 QELE        1          10
10 VOLT        1
11 999999

Especificação de parâmetros de simulação

Os parâmetros de simulação (tempo máximo de simulação, passo de integração, frequência de plotagem) são definidos no código DSIM.

1 (===============================================================================
2 ( DADOS DE SIMULACAO
3 (===============================================================================
4 DSIM
5 ( Tmax ) (Stp) ( P ) ( I ) ( F )
6     2.0  .001    11

Execução da simulação

A execução da simulação dinâmica é iniciada quando o código EXSI é lido pelo Anatem. A partir desse ponto, a simulação é executada até o tempo máximo de simulação especificado no último código DSIM fornecido. O fim da leitura de dados do Anatem é indicado pelo código FIM, após esse comando, quaisquer dados fornecidos serão ignorados pelo Anatem.

1 (===============================================================================
2 ( EXECUCAO DO CASO
3 (===============================================================================
4 EXSI
5 (
6 FIM

Caso Máquina x Barra Infinita

A princípio, será considerado o caso simples em que somente o modelo do gerador síncrono e da barra infinita são considerados.

A simulação de um curto-circuito franco na barra terminal do gerador síncrono com duração de 50 ms é realizada a partir dos seguintes comandos no DEVT:

1 DEVT
2 ( Aplicacao e remocao de curto franco na barra 1
3 (Tp) ( Tempo)( El )( Pa)Nc( Ex) ( % ) (ABS ) Gr Und
4 APCB    1.000     1
5 RMCB    1.050     1
6 999999

Os resultados desta simulação são ilustrados na Fig. 7

Caso máquina x barra infinita sem reguladores

Fig. 7 Caso máquina x barra infinita sem reguladores

Caso Máquina x Barra Infinita + Regulador de Tensão

Definição de modelo de regulador de tensão

Neste exemplo, um regulador de tensão simplificado é representado no formato CDU.

 1 (===============================================================================
 2 ( CONTROLADORES DEFINIDOS PELO USUARIO
 3 (===============================================================================
 4 DCDU
 5 (
 6 ( Regulador de Tensao de 1a. ordem
 7 (ncdu) ( nome cdu )
 8   0001 AVR
 9 (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax)
10   01 ENTRAD               Vref
11   02 IMPORT VOLT          Vt
12   03 IMPORT VSAD          Vsad
13   04 SOMA          Vref   X3
14                   -Vt     X3
15                    Vsad   X3
16 (nb)i(tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax)
17   05 LEDLAG        X3     Efd     100.0   0.0   1.0  0.05 Lmin   Lmax
18   06 EXPORT EFD    Efd
19 (
20 (----------------------------------------------------------------------
21 (DEFVA (stip) (vdef) ( d1 )
22 (----------------------------------------------------------------------
23 DEFVAL        Lmin     -7.
24 DEFVAL        Lmax      7.
25 FIMCDU
26 (
27 999999

Associação de modelos de máquina e controladores

O modelo de máquina síncrona + regulador de tensão deverão ser associados à barra de geração do caso de fluxo de potência por meio do código DMAQ, conforme o exemplo seguir:

1 (===============================================================================
2 ( ASSOCIACAO DE MAQUINAS COM MODELOS
3 (===============================================================================
4 DMAQ
5 ( Nb)   Gr (P) (Q) Und ( Mg ) ( Mt )u( Mv )u( Me )u(Xvd)(Nbc)
6     1   10           6     22      1u
7     2   10                 11
8 999999

Neste caso, também é realizada a simulação de um curto-circuito franco na barra terminal do gerador síncrono com duração de 50 ms. Os resultados desta simulação são ilustrados na Fig. 8

Caso máquina X barra infinita com regulador de tensão

Fig. 8 Caso máquina X barra infinita com regulador de tensão

Caso Máquina x Barra Infinita + Regulador de Tensão + Estabilizador

Definição de modelo de estabilizador

Neste exemplo, um modelo de estabilizador é representado no formato CDU.

 1 DCDU
 2 (----------------------------------------------------------------------
 3 (ncdu) ( nome cdu )
 4   0002 PSS
 5 (----------------------------------------------------------------------
 6 (
 7 (----------------------------------------------------------------------
 8 (EFPAR (npar) (     valpar     )
 9 (----------------------------------------------------------------------
10 DEFPAR #L1                  -0.3
11 DEFPAR #L2                   0.3
12 DEFPAR #K                    20.
13 DEFPAR #Tw                   3.0
14 DEFPAR #T1                  0.08
15 DEFPAR #T2                  0.01
16 (
17 (----------------------------------------------------------------------
18 (nb) (tipo) (stip)s(vent) (vsai) ( p1 )( p2 )( p3 )( p4 ) (vmin) (vmax)
19 (----------------------------------------------------------------------
20 0001 IMPORT WMAQ          WMAQ
21 0002 GANHO         WMAQ   X2     #K
22 0003 WSHOUT        X2     X3     #Tw      1.0#Tw
23 0004 LEDLAG        X3     X4        1.0#T1      1.0#T2
24 0005 LIMITA        X4     VSAD                            L1     L2
25 0006 EXPORT VSAD   VSAD
26 (
27 (----------------------------------------------------------------------
28 (DEFVA (stip) (vdef) ( d1 )
29 (----------------------------------------------------------------------
30 DEFVAL        L1     #L1
31 DEFVAL        L2     #L2
32 (
33 FIMCDU
34 (
35 999999

Associação de modelos de máquina e controladores

O modelo de máquina síncrona + regulador de tensão + estabilizar deverão ser associados à barra de geração do caso de fluxo de potência por meio do código DMAQ, conforme o exemplo seguir:

1 (===============================================================================
2 ( ASSOCIACAO DE MAQUINAS COM MODELOS
3 (===============================================================================
4 DMAQ
5 ( Nb)   Gr (P) (Q) Und ( Mg ) ( Mt )u( Mv )u( Me )u(Xvd)(Nbc)
6     1   10           6     22      1u            2u
7     2   10                 11
8 999999

Neste caso, também é realizada a simulação de um curto-circuito franco na barra terminal do gerador síncrono com duração de 50 ms. Os resultados desta simulação são ilustrados na Fig. 9

Caso máquina x barra infinita com AVR e estabilizador

Fig. 9 Caso máquina x barra infinita com AVR e estabilizador