Determinação do ponto de máximo carregamento de sistemas de potência utilizando o fluxo de carga desacoplado rápido parametrizado

Abstract

Os métodos de fluxo de carga por Newton-Raphson e fluxo de carga desacoplado rápido convencionais são considerados inadequados para a obtenção do ponto de máximo carregamento de sistemas de potência, devido à problemas de mal-condicionamento neste ponto crítico e na sua vizinhança. Neste ponto a matriz Jacobiana do método de Newton-Raphson torna-se singular e considera-se que não são mais válidas as hipóteses de desacoplamento P-V e Q-teta utilizadas para a formulação do método fluxo de carga desacoplado rápido. No entanto, mostra-se neste trabalho, que com pequenas modificações, as versões XB e BX do fluxo de carga desacoplado rápido tornam-se adequadas para a obtenção do ponto de máximo carregamento. Estas novas versões modificadas são comparadas entre si com o intuito de explicitar suas características, assim como da influência da atuação dos limites de geração de potência reativa e de tap's de transformadores. Os resultados obtidos para os sistemas testes do IEEE (14, 30, 57 e 118 barras) mostram que as características de convergência das versões originais são preservadas. Além disso, durante o traçado das curvas PV, os diversos métodos podem ser comutados entre si possibilitando o cálculo de todos os pontos da curva com um número reduzido de iterações.

The conventional Newton and fast decoupled load flow methods are considered to be inadequate to obtain the maximum loading point due to ill-conditioning problems at and near this critical point. At this point the Jacobian matrix of the Newton-Raphson method becomes singular, and it is believed that the P-V and Q-theta decoupling assumptions made for the fast decoupled load flow formulation no longer apply. However, as shown in this paper, with small modifications the fast decoupled load flow versions (XB and BX) become adequate for the computation of the maximum loading point. These new modified versions are compared to each other with the purpose of pointing out their features, as well as the influence of reactive power and transformer tap limits. The results obtained for the IEEE systems (14, 30, 57 and 118 buses) show that the convergence characteristics of the conventional versions are preserved. In addition, it is shown that these methods can be switched during the tracing process in order to efficiently determine all the PV curve points with few iterations.