Estudos da capacidade de transporte em linhas de transmissão utilizando ferramentas de otimização

Abstract

Este trabalho apresenta a aplicação do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) e de Análise de Sensibilidade (AS) com restrição de corrente em linhas de transmissão. A restrição de corrente foi limitada pelo seu valor máximo, o qual é denominado de ampacidade. Normas técnicas estabelecem que o limite operacional da corrente não pode ser violado para que a distância mínima entre o cabo condutor e o solo seja respeitada. O método para a resolução do problema de FPO foi o Primal-Dual Barreira Logarítmica. Perturbações podem ocorrer na demanda do sistema ou no limite das restrições funcionais e das grandezas elétricas. A partir de um ponto ótimo de operação resultante do FPO, um novo ponto de operação pode ser é obtido através da AS. A formulação da AS está baseada no teorema de Fiacco. Testes foram realizados nos sistemas de 3 barras, IEEE 14 e 30 barras e no sistema equivalente Eletronorte com 142 barras nas situações de carga leve, média e pesada. Diferentes níveis de carregamento do sistema foram simulados com o objetivo de verificar a eficiência dos modelos de otimização quando sujeito às restrições operacionais do sistema e a restrição de corrente. Os resultados mostram que as ferramentas implementadas são eficientes para estudos de planejamento da operação. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work presents the problem application of Optimal Power Flow (OPF) and Sensitivity Analysis (SA) with transmission lines current constraints. The current constraint has been limited through the maximum current value, known as ampacity. Technique norms establish that the current operational limits can not be violated, thus the minimum distance between the conductor cable and the ground have to be respected. The Primal-Dual Logarithmic Barrier Method was used to solve the OPF problem. It is well known that disturbances can occur in a system or in the functional restriction limits and as well in the electrical quantities. From an optimal operation point resulting of the OPF, a new operation point can be obtained trough the SA, wich is based on the Fiacco theorem. Tests have been carried out in the 3 bus, IEEE 14 and 30 bus systems and in Eletronorte reduced system, wich have 142 bus. The tests carried out in the Eletronorte reduced system were performed under three load conditions, light, medium and heavy respectively. Different system load levels have been simulated with the goal to verify the optimization models efficiency under current restrictions. The results show that the implemented tools are efficient for planning and operating studies.