Formulações analíticas e numéricas para caracterização do fenômeno oscilação de potência em linhas de transmissão
Abstract
Este artigo apresenta formulações analíticas e numéricas para caraterização do fenômeno oscilação de potência em linhas de transmissão. As perturbações sistêmicas que afetam o balanço carga-geração podem ocasionar a aceleração ou o atraso do ângulo do rotor dos geradores síncronos em relação à frequência síncrona, dando origem às oscilações de potência. O impacto deste fenômeno nos terminais das linhas consiste essencialmente em flutuações dos valores de tensão e corrente, podendo ocasionar atuação indevida da função de distância (ANSI 21) em relés de proteção. Neste trabalho é utilizado o modelo clássico de duas máquinas para obtenção das grandezas corrente, tensão, potência ativa, potência reativa, impedância e velocidade da impedância, durante oscilações. Para isso, foram implementados no MATLAB® métodos analíticos e numéricos para a determinação de grandezas instantâneas e fasoriais. O comportamento dos sinais obtidos e o efeito da oscilação de potência na trajetória da impedância no plano RX dos relés de distãncia são analisados. Para validação das soluções empregadas é utilizado o Alternative Transients Program (ATP). Por meio dos resultados constatou-se que a velocidade da impedância e a potência ativa são as principais grandezas que caracterizam o fenômeno, visto que durante uma oscilação de potência a velocidade da impedância é substancialmente inferior à de curtos-circuitos, e o fluxo de potência ativa varia ciclicamente em módulo e direção.