Restarted holomorphic embedding power flow method

Abstract

Esta dissertação apresenta uma formulação básica do método de fluxo de carga com adaptação holomórfica, do inglês Holomorphic Embedding Load-flow Method (HELM), com reinicialização, uma abordagem não-iterativa proposta para resolver o problema do fluxo de carga. A formulação básica do método é implementada computacionalmente realizando-se modificações na ferramenta MATPOWER tradicional. A nova abordagem para o HELM foi denominada nesta dissertação de Restarted Holomorphic Embedding Load-flow Model (RHELM). Na sua concepção básica, propõe-se uma técnica alternativa ao HELM que visa acelerar a convergência do método HELM original. Nesta proposta, uma "solução semente" adotada no HELM é atualizada a partir de valores iniciais, que por sua vez são atualizados a partir de valores parciais aproximados de tensão nodal, a cada reinicialização. Na técnica proposta neste trabalho, é suficiente uma aproximação de Padé de baixa ordem como técnica de continuação analítica, para atingir a precisão necessária para a série de potências de tensão nodal. O método requer o cálculo de alguns poucos termos da aproximação de Padé em oposição a uma aproximação de mais alta ordem usada para resolver pelo método HELM original. O desempenho do modelo proposto é avaliado para uma grande variedade de sistemas-teste, incluindo uma rede de 9241 barras. Os resultados obtidos revelam que, em comparação com métodos iterativos tradicionais, como o método de Newton Raphson, a formulação proposta é bastante eficiente para cálculos envolvendo sistemas de grande porte e pode ser uma ferramenta eficaz para solucionar sistemas com elevado nível de carregamento. O método proposto sempre apresenta convergência numérica para a solução, quando esta existe, diferentemente do HELM, que pode estagnar em um valor limite, mas sem a precisão numérica esperada.