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Título: Análise de estabilidade rotórica e de frequência em sistemas elétricos de potência utilizando o programa ANATEM: simulações e estudos de casos
Título(s) alternativo(s): Rotor angle and frequency stability in power systems using the software ANATEM: simulations and case studies
Autor(es): Mazurok, Demétrius Augusto Siqueira
Ferreira, Luiz Paulo de Souza
Orientador(es): Benedito, Raphael Augusto de Souza
Palavras-chave: Sistemas de energia elétrica
Sistemas de energia elétrica - Estabilidade
Análise funcional não-linear
Simulação (Computadores)
Rotores
Motores síncronos
Engenharia elétrica
Electric power systems
Electric power system stability
Nonlinear functional analysis
Computer simulation
Rotors
Electric motors, Synchronous
Electric engineering
Data do documento: 14-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: FERREIRA, Luis Paulo de Souza; MAZUROK, Demétrius Augusto Siqueira. Análise de estabilidade rotórica e de frequência em sistemas elétricos de potência utilizando o programa ANATEM: simulações e estudos de casos. 2016. 126 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: A manutenção da estabilidade de sistemas elétricos de potência é essencial para o fornecimento de energia elétrica de forma contínua e com qualidade. Essa tarefa é extremamente complexa devido às inúmeras perturbações às quais esses sistemas são continuamente susceptíveis, à complexidade das malhas de controle envolvidas e às equações não-lineares que modelam a dinâmica dos seus elementos. Por essas e outras razões, é imprescindível a utilização de ferramentas computacionais nos estudos de estabilidade de sistemas elétricos. O presente Trabalho de Conclusão de Curso descreve a utilização do programa ANATEM para a análise de estabilidade rotórica e de frequência em sistemas elétricos de potência, considerando turbinas térmicas sem reaquecimento acopladas a geradores síncronos de rotor liso com a presença de reguladores de tensão e de velocidade. Os casos estudados são: sistema de um gerador e uma carga; sistema de um gerador e um barramento infinito com rede; sistema de 14 barras modificado. Para tanto, inicialmente este trabalho expõe uma fundamentação teórica acerca da estabilidade de sistemas elétricos de potência. Em seguida, faz-se a apresentação dos modelos de geradores síncronos, turbina, reguladores e ferramentas computacionais utilizados. Por fim, para que fosse possível obter conclusões concretas e objetivas, analisa-se os sistemas com e sem a presença dos reguladores de tensão e velocidade considerando perturbações variadas.
Abstract: Maintaining power systems stability is essential to achieve uninterrupted supply of electric energy with quality. This task is extremely complex due to the innumerous perturbations to which these systems are continuously susceptible, to the complexity of the control systems and to the non-linear equations that model its elements dynamics. For all these reasons and more, the application of computational tools is indispensable to power systems stability studies. This dissertation presents the usage of the software ANATEM in the rotor angle and frequency stability analysis in power systems considering a non-reheat turbine coupled to a round rotor synchronous generator with voltage regulator and speed governor. The case studies are: singlemachine and load system; single-machine infinite bus (SMIB) system; modified IEEE- 14-bus system. Therefore, this study initially introduces a theoretical explanation about power systems stability. Then it displays the models of the synchronous generators, turbine, regulator and governor used. Lastly, this dissertation shows the systems analyses with and without the voltage regulator and the speed governor in order to obtain concrete and objective conclusions considering several perturbations.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10084
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