Solução das equações de fluxo de carga a partir de aproximações de padé de tensões nodais de barra

Abstract

Os estudos relacionados ao fluxo de potência são fundamentais para a operação estável e eficiente dos sistemas elétricos, além de sua necessidade em planejamentos de expansão e melhorias da rede. O cálculo do fluxo de potência resulta nas variáveis de estado do sistema que, basicamente, descrevem o ponto de operação em regime permanente do mesmo. O cálculo dessas variáveis é necessário para manter o funcionamento dos dispositivos associados à rede dentro dos seus limites estáveis. Dentre os diversos métodos já propostos para a solução do problema, o método iterativo de Newton-Raphson é um dos mais utilizados. No entanto, além da necessidade de uma estimativa inicial, esse tipo de solução também não apresenta bons resultados em situação de contingência. Este trabalho descreve o método não iterativo Holomorphic Embedded, proposto por Antonio Trias em 2012, para a solução do problema de fluxo de potência (PFC). Apresenta-se um resumo sobre os equacionamentos básicos requeridos para o entendimento do método, principalmente, com relação à modelagem envolvendo os tipos de barras usuais tratadas no PFC. O trabalho também explora estudo em que se avalia o efeito do carregamento do sistema sobre as tensões. Experimentos com base em sistemas de 3, 4, 14, 30 e 57 barras são usados para avaliar o desempenho do método. Resultados são comparados com aqueles obtidos pelo tradicional método de Newton-Raphson usado na resolução do problema. Os resultados obtidos evidenciam a similaridade dos métodos em situações normais de carregamento. Mas, próximo ao ponto de colapso de tensão, o método não iterativo mostra-se mais estável sob o ponto de vista numérico, tendo em vista que enquanto o método de Newton-Raphson pode não convergir, o método não iterativo apresenta convergência sempre que existe solução.