Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clodomiro Vila.pdf: 902676 bytes, checksum: d7063c604a6454a942f50fabc4998fe7 (MD5) Previous issue date: 2003-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In order to promote the competition and economic efficiency in electric energy markets, it has been established the transmission open access. In consequence, it is necessary to allocate the transmission cost between all of the transmission users. In most of literature work, costs due to the utilization of the transmission system and transmission loss are allocated according to the level of power flowing in the network. Thus, an accurate and non discriminatory decomposition of flows and losses into individual contributions for each market agent is imperative. Nevertheless, this is a complex, non trivial problem, mainly because of the non linear nature of the power flow and losses. In this dissertation, a methodology for transmission utilization and losses allocation under pool-bilateral electricity markets is proposed. The methodology uses the power flow base case, combined with electric circuit techniques and a decomposition transaction pairs energy based scheme. Our model is accurate in the decomposition of the power flows and losses in the transmission system branches for each market agent, whether or not it is operating within a pool type, bilateral contract market or in both. Moreover, our method also computes the nodal allocation and decomposition of the power flows and losses for each agent, exactly reflecting the branches allocations and decompositions at each bus system. For comparison and analysis of the proposed approach, several tests have been done using the following test systems: a 5-bus system; IEEE-14 and IEEE-118 systems. Results and comparisons with other three methods clearly illustrate the better performance of the proposed methodology. / Com o objetivo de promover a competição e eficiência econômica em mercados de energia elétrica, tem sido estabelecido o acesso aberto ao sistema de transmissão. Conseqüentemente, surgiu a necessidade de alocar o custo da utilização do sistema de transmissão entre os diferentes usuários dessa rede. Na maioria dos trabalhos da literatura, os custos pelo uso do sistema de transmissão e o custo das perdas na rede são alocados a cada usuário de acordo com o seu nível de potência circulando pela rede. Sendo assim, uma decomposição precisa e não-discriminatória dos fluxos e perdas em contribuições individuais para cada agente do mercado faz-se fundamental. No entanto, este problema é complexo e não trivial, devido principalmente à natureza não-linear do fluxo de potência e perdas. Nesta dissertação é proposta uma metodologia para alocação de fluxos de potência e perdas no sistema de transmissão em mercado elétrico pool-bilateral. A metodologia proposta utiliza o estado base do fluxo de potência, em combinação com técnicas de circuitos elétricos e um esquema de decomposição baseado em pares de transações de energia. O modelo proposto é exato na decomposição dos fluxos de potência e perdas nos ramos do sistema de transmissão para cada agente do mercado elétrico independentemente que este esteja operando em um mercado tipo pool, mercado de contratos bilaterais ou na presença de ambos. Além disso, o método proposto também calcula a decomposição nodal de fluxos de potência e perdas para cada agente, refletindo exatamente às alocações ou decomposições nos ramos em cada barra. Para efeito de análise e comparação dos resultados da metodologia proposta foram feitos vários testes utilizando os seguintes sistemas-teste: sistema cinco barras, sistema IEEE-14 e IEEE-118. Os resultados e comparações com outros três métodos mostram claramente o melhor desempenho da metodologia proposta.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dionicio Zocimo Naupari.pdf: 425081 bytes, checksum: 1265a397b130ab014dd6f81ab1f85337 (MD5) Previous issue date: 2006-02-17 / This work presents the equations of operation limits of the synchronous machine that constitute the so called capability curve. From these mathematical equations, deduced from each one of these limits, the graphic of the operation curve is computationally generated, defining the operation region of the synchronous machine so that their windings do not itself deteriorate nor the machine loses stability in steady state. These equations are being included or implemented in the constraints of an optimal power flow (OPF). Actually these mentioned equations, neither have not been published on technical bibliography nor have these equations been used in OPF programs that consider the real operation limits of the synchronous machine. It is considered that the generation capacity of the active and reactive powers of a synchronous generator is limited by the complete capability curve, considering all its limits, and the principal target of this research work is the implementation of these limits in an OPF. The considered optimal power flow have been modeled as a nonlinear programming problem with an objective function that minimizes the total cost of generation of the active power, subject to a set of technical and economic constraints. The solution of the proposed OPF was obtained with the MATLAB® optimization functions. The proposed methodology has been successfully applied on the WSCC3 of 3 generator systems as well as on the New England 10 generators system, verifying that the operation costs are higher compared with the results of conventional OPF s programs that use capability curve approximated limits. / Neste trabalho, apresentam-se as equações dos limites de operação da máquina síncrona que constituem a chamada curva de capabilidade. A partir dessas equações matemáticas, deduzidas de cada um dos limites, é obtido computacionalmente o gráfico da curva de operação que define a região de operação da máquina síncrona para que seus enrolamentos não se deteriorem nem que a máquina perca estabilidade em regime permanente. Essas equações estão sendo incluídas nas restrições de um fluxo de potência ótimo (FPO). Na literatura técnica, não há relatórios sobre as equações mencionadas nem sobre a sua utilização em programas de FPO que considerem os limites reais de operação da máquina síncrona. Considera-se que a capacidade de geração das potências ativa e reativa de um gerador síncrono está limitada pela curva de capabilidade completa considerando todos os seus limites e o objetivo principal deste trabalho de pesquisa tem sido a implementação desses limites num FPO. O fluxo de potência ótimo considerado tem sido modelado como um problema de programação não-linear com uma função objetivo para minimizar o custo total de geração da potência ativa, sujeita a um conjunto de restrições técnicas e econômicas. A solução do FPO proposta foi obtida com as funções de otimização do MATLAB®. A metodologia proposta foi aplicada com sucesso aos sistemas teste WSCC3 de 3 geradores e New England de 10 geradores, comprovando que os custos de operação são maiores comparados com os resultados de programas FPO convencionais que utilizam limites aproximados da curva de capabilidade.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manfred Arones.pdf: 685580 bytes, checksum: 73fc63a4453ccbe344b9382538a542c7 (MD5) Previous issue date: 2003-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work, different methodologies for the dynamic security assessment of electric energy systems, the calculation of preventive control measures and the quantification of the economic impact of the generation rescheduling, are used. For the dynamic security assessment the following modules have been adopted: initial data processing and generation of the list of contingencies, processes manager, dynamic selection of contingencies, dynamic assessment of contingencies and monitoring of the dynamic security. The processes of selection and dynamic assessment of contingencies use analysis of the angular transient stability and are controlled by the processes manager module in a distributed processing environment using C++ Builder and CORBA architecture. Classification and ranking of the contingencies are performed with the contingencies selection module which uses the concept of transient energy margin. For the dynamic assessment of the contingencies is used the analysis of the angular transient stability whereas the module of dynamic security monitoring determines the system security. Power system preventive measures are defined by establishing the maximum generation limits computed with fast methods, without use of sensibilities. With the preventive economic dispatch has been measured the economic impact considering only the active power based on the linearization of the problem which is solved with the simplex primal-dual linear programming method, this module takes into account aspects of congestion, transmission active power losses and marginal costs. Load shedding option is considered when it is detected a deficit of active power generation as a result of the preventive measures. The integrated methodology has been implemented in an interactive computer program in a local area network of personal computers under Windows operating system and coded in C++ language. Two test power systems, Anderson-Fouad (WSCC) of 3 generators 9 buses and a configuration of the Brazilian south-southeast system of 46 generators 320 buses, have been used in the simulation of the proposed methodology. An analysis of the test results indicate the level of dynamic security and the cost involved in the improvement of the power system dynamic security. / Neste trabalho são usadas distintas metodologias em forma integrada para a avaliação da segurança dinâmica de sistemas de energia elétrica, o cálculo de medidas de controle preventivas e a quantificação do impacto econômico. No esquema de avaliação da segurança dinâmica, foram adotados os módulos: entrada de dados e geração da lista de contingências, gerenciador de processo, seleção dinâmica de contingências, avaliação dinâmica de contingências e monitoramento da segurança dinâmica. Os processos de seleção e avaliação dinâmica de contingências usam a análise da estabilidade transitória angular e são controlados pelo módulo gerenciador de processos, o qual utiliza um ambiente de processamento distribuído utilizando C++ Builder e arquitetura CORBA. O módulo de seleção de contingências faz a classificação e ordenamento das contingências de acordo com a margem de energia transitória segundo o método da função de energia transitória. A avaliação dinâmica das contingências é realizada pela simulação no domínio do tempo com modelo detalhado do sistema. O módulo de monitoramento da segurança dinâmica determina se o sistema é seguro ou não. As medidas de controle preventivo são definidas ao estabelecer os limites máximos de geração, calculados com métodos rápidos, sem o uso de sensibilidades. O impacto econômico é medido com o despacho econômico considerando só a potência ativa baseada na linearização do problema e resolvido com o método de programação linear primal-dual simplex, sendo que este módulo leva em conta aspectos de congestão, perdas ativas na transmissão e custos marginais. É considerada a possibilidade de corte de carga se houver déficit de geração de potência ativa do sistema como resultado da adoção de medidas preventivas. A metodologia integrada foi implementada em um sistema computacional interativo, codificado em linguagem C++, em uma rede de microcomputadores com sistema operacional Windows. Os sistemas de teste, Anderson-Fouad (WSCC) de 3 geradores 9 barras e o sistema sul-sudeste brasileiro de 46 geradores 320 barras, foram utilizados nos estudos de simulação. A análise dos resultados indica o grau de segurança dinâmica e o custo implicado na melhoria da segurança dinâmica dos sistemas de potência.