[pt] Os compensadores estáticos são equipamentos modernos que estão sendo cada vez mais utilizados nos sistemas de potência. Existem basicamente três tipos de compensadores estáticos: reatores saturáveis, reator controlado e tiristores (RCT) e capacitor chaveado a tiristores (CCT). Os dois últimos são compostos basicamente por reatores, capacitores, válvulas de tiristores e um sistema de controle. As válvulas de tiristores e o sistema de controle são os itens tecnologicamente mais importantes e representam cerca de 30% do custo. Por isso este trabalho aborda um dos aspectos mais importante do projeto da válvula; as sobretensões de comutação. Estas sobretensões ocorrem repetitivamente nas condições normais de operação e são inerentes às características do equipamento e às características dos tiristores. Este trabalho analisa a influência destas características e apresenta um modelo digital de tiristor que permite representar detalhadamente estas sobre tensões. Finalmente, os resultados obtidos com este modelo e com o programa SPICE são comparados com a análise teórica e com resultados medidos em laboratório. / [en] The Static Var Compensators are modern equipments which are been more and more used in power systems. There is three types of static var compensators; saturable reactors, thyristor controlled reactors and thyristor switched capacitors. The thyristor valves and control system are, from the technological point view, the most important items of the last two types and represent about 30% of its cost. Therefore, this work treats with one of the most important aspects of the design of thyristor’s valves; the commutation overvoltages. These overvoltages occur repeatedly under normal conditions and are caused by intrinsic characteristics of the equipment and by the intrinsic characteristics of the thyristors. This works analyses the influence of these characteristics and presents a thyristor digital model which permits the detailed representation of these overvoltages. Finally, the results obtained with this model and with the digital program SPICE are compared with the theoretical analysis and with measured results.

[pt] Uma das fases importantes no planejamento dos Sistemas Elétricos de Potência é a verificação do seu comportamento dinâmico. Sob este aspecto é conveniente que se tenha uma modelagem mais real possível de todos os componentes do sistema, havendo particular interesse numa boa representação principalmente das máquinas (geradores e síncronos). Ultimamente, os Compensadores Estáticos (SVS) tem sido um elemento valioso no controle da potência reativa dos sistemas Elétricos de EAT. Desta forma, os programas digitais até então utilizados tiveram que ser convenientemente modificados a fim de considerar este novo equipamento. A finalidade deste trabalho é apresentar a representação dos SVS nos programas de estabilidade. O enfoque principal será dados aos SVS controlados a tiristores (TCR, TCT, TSC ou mistos) nos quais há intervenção de sistemas específicos de controle. Com base na modelagem proposta, é feita uma análise da operação dos SVS a tiristores em regime permanente e, em transitório. Conjuntamente com a apresentação dos vários tipos de SVS a tiristores, é introduzida uma metodologia para a determinação de seus valores nominais, suas principais características operativas, fazendo-se, sempre que possível, uma comparação com outros tipos de Compensadores Estáticos e, com os Compensadores Síncronos atualmente em operação. / [en] One of the most important phases of power systems planning, is the examination of its dynamic behavior. It is convenient under this aspect, to have the models of all components pertaining the system, as close as possible to the real conditions of operation being of particular interest a good representation, mainly of the machines (generators and synchronous compensators). Lately, the static compensators (SVS), have been an important component in the control of reactive power for the UHV electrical systems. Due to this fact, the digital programs used until then, had to be conveniently modified so as to consider this new equipment. The purpose of the present work, is to introduce the representation of the SVS in the stability programs. Special care will be give to the SVS controlled by thyristors (TCR, TCT, TSC or mixed), in which the intervention of specific control systems takes place. Based upon the proposed models, an analysis of the operation of the thyristors SVS in permanent and transient regimes is performed. Together with the presentation of various types of thyristors SVS, it is introduced methods to determine nominal values, main operational characteristics, always comparing, when possible, to other types of static compensators, as well as, with the synchronous compensators in operation.

[pt] Este trabalho envolve o desenvolvimento de um modelo de compensador estático do tipo reator saturado e sua implementação no programa de estabilidade transitória TRANSTAB, implantado no computador CYBER 170-835 da PUC/RJ. O modelo é composto por bancos de capacitores fixos, responsáveis pela geração de reativos, em paralelo com o reator saturado, responsável pela absorção de reativos. São obtidos em primeiro lugar as equações do modelo e, a partir destas, elabora-se o diagrama de blocos a ser implementado no programa. Vários testes (simulações digitais) são realizados utilizando sistemas de potência, sob condição de distúrbio. Os resultados obtidos são então comparados com outros da literatura e a partir daí se comprova a validade do modelo desenvolvido. Com a conclusão deste trabalho, o programa TRANSTAB passa a dispor de dois tipos de compensadores estáticos: Reator Saturado e Reator Controlado por Tiristores. / [en] The model comprises fixed capacitor banks, for the generation of reactive power, in parallel with the saturated reactor, for the absortion of reactive power. The model equations are obtained in first place and from them the block diagram is developed for implementation in the program. Tests are carried out (digital simulations) using power systems under disturbance conditions. The results are then compared with others from the literature to access the validity of the model. With the conclusion of this work the TRANSTAB program stay with two types of static compensators: Saturated Reactor Type and Thyristor Controled Reactor.

[pt] Programas de estabilidade transitória são ferramentas indispensáveis no planejamento e na operação de sistemas de potência. Compensadores estáticos têm por objetivo o controle de tensão em regime permanente e a melhoria da estabilidade transitória e dinâmica. São equipamentos modernos que encontram no sistema de transmissão brasileiro um vasto campo de aplicação. Este trabalho envolveu a implementação de um programa de estabilidade transitória (TRANSTAB) no computador CYBER 170-853 da PUC/RJ e a inclusão neste programa de um modelo de compensadores estáticos tipo reator controlador por tiristores e de uma rotina de geração de relatórios de saída. O TRANSTAB faz uso das mais modernas técnicas de simulação e está fartamente documentado ao longo deste trabalho. São feitas sugestões de inclusão de modelos que visam adequar o programa ao sistema elétrico brasileiro. Foi realizada uma rápida revisão acerca dos tipos, aplicados e princípios de funcionamento dos compensadores estáticos. O seu sistema de controle foi objeto de uma análise mais detalhada principalmente nos aspectos com a sua representação e modelagem em estudos de estabilidade. / [en] A transient stability program is a very important tool for power system planning and operation. Static compensators are designed to provide voltage control on normal operation and to improve the transient and dinamic stability. They are modern equipments with a great field of application on the brazilian transmission system. This work envolves the transient stability program (TRANSTAB) implementation in PUC´s computer (CYBER 170- 835) and the inclusion of a static compensator (Thyristor Controlled Reactor Type) model and a new output printout routine in this program. The TRANSTAB program makes use of the most recent simulation techniques and it is very well documented in this work. Suggestions are made on the inclusion of new equipment models, in order to extend the program modelling capability. A quick review is made on the static compensator types, applications, and functioning basics. Its control system is the object of a more detailed study, mainly on the aspects related to the modelling and representation on stability studies.