Análise do modelo branch flow para a representação de dispositivos facts no fluxo de potência ótimo - Corpus, Marco Junior Ticllacuri [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Este trabalho propõe a modelagem de três controladores flexíveis do sistema de transmissão em corrente alternada; o Compensador Estático de Reativo, o Compensador Série Controlado por Tiristor e o Compensador Síncrono Estático, no contexto do problema de fluxo de potência utilizando o modelo Branch Flow. Esta proposta busca simplificar o algoritmo de fluxo de potência ao integrar os controladores em sua formulação. Os controladores são representados como impedâncias variáveis, em função de um ângulo de disparo, e como conversores de fonte de tensão localizados nos nós e nas linhas de transmissão. As variáveis do compensador são calculadas em função da tensão nos nós juntamente com a potência ativa nas respectivas linhas de transmissão. O modelo proposto aborda o desafio de estabelecer condições iniciais adequadas para as variáveis de controle de cada controlador, garantindo assim a convergência do problema. Para avaliar seu desempenho, foram realizados testes nos sistemas IEEE 14, IEEE 57 e IEEE 118 nós, incluindo os controladores. Os resultados foram comparados com a solução obtida pelo método de Newton-Raphson e foram analisados os desvios percentuais e o tempo computacional utilizado. Esses resultados indicam que o modelo proposto não apenas reduz a complexidade do algoritmo de fluxo de potência ao considerar os controladores, mas também garante a convergência em um tempo computacional menor para os sistemas de teste

This paper proposes the modeling of three flexible AC transmission system controllers: the Static Reactive Compensator, the Thyristor-Controlled Series Compensator, and the Static Synchronous Compensator, in the context of the power flow problem using the Branch Flow model. This proposal seeks to simplify the power flow algorithm by integrating the controllers into its formulation. The controllers are represented as variable impedances, depending on the firing angle, and as voltage source converters located at the nodes and on the transmission lines. The compensator variables are calculated as a function of the voltage at the nodes together with the active power on the respective transmission lines. The proposed model addresses the challenge of establishing suitable initial conditions for the control variables of each controller, thus guaranteeing the convergence of the problem. To evaluate its performance, tests were carried out on IEEE 14, IEEE 57, and IEEE 118 node systems, including the controllers. The results were compared with the solution obtained by the Newton-Raphson method and the percentage deviations and computational time used were analyzed. These results indicate that the proposed model not only reduces the complexity of the power flow algorithm when considering the controllers, but also guarantees convergence in a shorter computational time for the test systems
Analysis of the branch flow model for representing devices in the optimal power flow
Keywords: Fluxo de potência; Flexíveis do sistema de transmissão em corrente alternada; Compensador estático de reativo; Compensador série controlado por tiristor; Compensador síncrono estático; Load flow; Branch flow model; Flexible alternating current transmission system; Newton Raphson; Static var compensator; Thyristor controlled series compensator; Static synchronous compensator