[pt] A crescente demanda de energia elétrica faz com que a complexidade dos sistemas elétricos de potência seja cada vez maior, associado às limitações na expansão do sistema de transmissão, resulta na operação dos sistemas elétricos mais próximos de seus limites, tornando-os vulneráveis a problemas de estabilidade de tensão. Nesse contexto, faz-se necessário o desenvolvimento de ferramentas computacionais capazes de representar os sistemas elétricos mais adequadamente, melhorando assim as condições de análise. Neste trabalho são apresentadas três modelagens do fluxo de carga mais completas que a modelagem clássica, a saber: a modelagem de múltiplas barras swing, a modelagem com regulação primária e a modelagem com parâmetros da rede de transmissão variáveis com a frequência. Uma vez utilizadas na solução do problema do fluxo de carga estas modelagens são estendidas para a realização do cálculo dos índices de estabilidade de tensão das barras de carga, barras de tensão controlada e barras swing. Testes numéricos com um sistema-teste de 6 barras são apresentados para a verificação da aplicabilidade e adequação dos modelos analisados. / [en] The growing demand for electricity increases the complexity of electric power systems which, when combined with limitations in the expansion of transmission systems, results in the operation of electrical systems closer to their limits, making them vulnerable to voltage stability problems. In this context, there is a gap in the market for the development of computational tools that can represent the electrical systems more appropriately, thereby improving the conditions of analysis. The present study formulates three non-classical load flow representations: multiple swing buses, primary frequency control, and frequency dependent transmission network parameters. Once used in the load flow problem solving, these models are also extended to allow the calculation of voltage stability indices of load buses, controlled voltage buses and swing buses. Numerical tests with a 6-bus test system are presented to verify the applicability and adequacy of the proposed models.

[pt] Cada dia a operação dos sistemas elétricos de energia é mais complexo. Mantiver um correto fornecimento da energia de forma empírica é uma tarefa difícil e pouco confiável, este trabalho se realizou para ajudar a atender com maior confiabilidade este fornecimento de energia. Neste trabalho apresentam-se modelagens de fluxo de carga para obter diferentes pontos de operação. Modelou-se a regulação própria da carga e o controle carga-frequência das unidades geradoras, incluindo regulação primária e secundária. As modelagens são estendidas para a avaliação da estabilidade de tensão, inclusive considerando-se a influência da frequência. A avaliação foi feita em pontos de operação antes e após a atuação do controle carga-frequência. Em cada caso, as variações de carga ou geração das barras em análise (infinitesimais) são absorvidas pelos geradores de diferentes formas: de acordo com os fatores de proporcionalidade na regulação secundária, com as energias de regulação na regulação primária ou com a proporcionalidade das gerações das barras swing no despacho proporcional. De acordo com o apresentado neste trabalho obtêm-se pontos de operação em regime permanente, nestes pontos de operação foi onde se realizo o cálculo da estabilidade de tensão para todas as barras do sistema. Os sistemas testados tiveram 6 e 39 barras. / [en] Each day the operation of electric power system is more complex. Maintain a correct supply of energy empirically is difficult and unreliable task, this work was realized to comply with more reliably this power supply. This dissertation presents the modeling of power flow to get different steady state. The load response to frequency deviation, the primary and the secondary frequency control were models. The models are extended to the evaluation of voltage stability, even considering the frequency influence. The evaluation is done in the state before and after the response of load-frequency control. In each case, the generators units absorb the variation (infinitesimal) in the load or in the generation (bus in analysis) in different ways: according to the proportionality factor in the secondary control, the speed regulations in the primary control or the proportionality of the swing bus generation in the proportional dispatch. According to the presented in this dissertation was obtained a state in permanent regime, in this state was evaluated the voltage stability in all bus of the system. The tested system had 6 and 39 bus.