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Métodos e algoritmos para ajuste dos meios básicos para controle de tensão em sistemas de distribuição / Methods and algorithms for voltage control in distribution systemsMilbradt, Rafael Gressler 09 November 2007 (has links)
Nowadays, the quality of energy supplied to customers is an important aspect that must be taken into account in distribution systems analysis. The Brazilian national agency which regulates the distribution systems standards is applying punishments to the energy supplying companies which can not keep the voltage levels inside the allowed limits. Besides, in most cases, energy supplying companies are trying to improve the quality of energy without make use of large investments. The voltage control through the regulation of distribution transformers taps and transformer under load tap changer (ULTC) are being used in most of distribution systems. These types of voltage control may reduce or eliminate the condition which voltage levels exceeding the allowed limits. It is important to observe that use of estimations with few or unfaithful information about secondary networks requires appropriate methodologies. Therefore, this study uses simplified models of secondary networks which may estimate the final results, even in cases without any information. The adjustment of transformers taps is defined to reduce undervoltage in primary and secondary networks. As regards secondary networks, voltage drop are considered up to the center of load, which provides an appropriate voltage levels to the most of customers in analysis. The adjustment of ULTC uses the voltage control law, in order to complement the adjustment earlier described. In this case, the ULTC allows an automaticregulation, which provides a balance of the voltage drop variation during a day. The voltage control law considers voltage drop up to the center of load in secondary networks. Thus the substation voltage control law is calculated by the weighed mean for the power of the voltage drop until the center of load of each distribution transformer. This work also implements an indicator, called energy supplied outside the allowed limits (EFFP). This indicator allows to measure the efficiency of networks, considering voltage levels violations. Thus, it is possible to evaluate the algorithms used in this analysis. As regards the final results, the software called ASD-CT was developed to implement all the algorithms here proposed. This software uses the Java proceedings, according to modern concepts applied on software engineering. Finally, it is important to emphasize that the ASD-CT software presented excellent outputs, considering radially operated distribution networks belong to the State Company of Electric Energy (CEEE-D) / A qualidade da energia fornecida é uma característica cada vez mais desejada. Os órgãos que regulam a distribuição de energia no Brasil aplicam pesadas multas às concessionárias que transgridem os níveis aceitáveis de tensão. Em contrapartida, as concessionárias buscam reduzir os seus custos operacionais, ou seja, melhorar o produto fornecido sem fazer maiores investimentos. A utilização dos meios básicos de controle de tensão, como os tapes dos transformadores de distribuição e comutador de tapes sob carga na Subestação, são meios que já existem na maior parte dos sistemas de distribuição e que, se ajustados corretamente, podem minimizar ou até mesmo sanar o problema das transgressões nos níveis de tensão. Entretanto, realizar a estimação de estado onde as informações sobre as redes secundárias são pouco confiáveis, ou mesmo ausentes requer tratamento e metodologias adequadas. Este trabalho propõe o uso de modelos simplificados de redes de baixa tensão tornando possível a estimação de estado mesmo nos casos de ausência de informações. O ajuste dos tapes dos transformadores de distribuição é realizado de forma a compensar as quedas existentes na rede primária, quedas de tensão do transformador de distribuição e na rede secundária até o centro de carga da mesma. A realização desta regulação de tensão para o centro de carga da rede de baixa tensão proporciona um regime adequado de tensão, senão para todos os consumidores do circuito, pelo menos para a maioria deles. O ajuste do comutador de tapes sob carga da Subestação, através da Lei de Controle de Tensão, funciona de forma complementar ao ajuste anterior, visto que o comutador de tapes sob carga possibilita uma regulação automática, onde se podem compensar as variações na queda de tensão que ocorrem ao longo do dia. A Lei de Controle de Tensão também considera as quedas de tensão até o centro de carga da rede secundária. Desta forma a lei de controle de tensão na subestação é calculada pela média ponderada pela potência das quedas de tensão até o centro de carga de cada transformador da Subestação. O trabalho também propõe e implementa um indicador, nomeado Energia Fornecida Fora do Padrão EFFP, para que seja possível a medição do desempenho das redes quanto às transgressões nos níveis de tensão. Este indicador também serve para medir o desempenho dos algoritmos de ajuste dos meios de controle de tensão utilizados. No que diz respeito aos resultados do trabalho foi desenvolvido um Software, o ASD-CT, que implementa todos os algoritmos aqui propostos. O Software foi desenvolvido totalmente em linguagem Java, utilizando os mais modernos conceitos de Engenharia de Software. O Software ASD-CT obteve ótimos resultados em alimentadores reais da Companhia Estadual de Distribuição de Energia Elétrica (CEEE-D).
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