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Previous issue date: 2005-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work investigates and compares the computational performance of
numerical techniques, selected from specialized literature and applied to the solution of
large-scale algebraic and differential equations. Among the considered techniques,
emphasis was given to the method known as MEBDF (Modified Extended Backward
Differentiation Formulae), because it presents properties that the conventional BDF
(Backward Differentiation Formulae) methods do not have, and these properties may
improve its computational performance in certain applications.
The numerical methods considered in this research are available as
computational numerical codes, known as solvers, and they are of public domain. The
ones considered here are the MEBDFSD, MEBDFI, DASSL and RADAU. The
computational tests considering these numerical codes are related to simulations of
power system transient angular stability and long-term voltage stability in the time
domain. The main objective was to check the efficiency of these numerical techniques
under two aspects, namely, the computational efficiency and numerical accuracy. The
computational aspect is related to the simulation CPU time, and accuracy is related to
the obtained numerical results, since these methods use, in general, approximation
techniques. A conventional stability program was used to validate the results.
Computational analysis was performed using the following test systems:
IEEE118 buses with 54 generators, IEEE145 buses with 50 generators, and an
equivalent south-southeast Brazilian power system. The obtained results indicate that
the MEBDFSD performance is better rather than the other methods considered here. / O presente trabalho investiga e compara o desempenho computacional de
técnicas numéricas selecionadas na literatura especializada aplicadas na solução de
sistemas de equações diferenciais e algébricas de grande-porte. Entre os métodos
considerados, foi dada maior ênfase ao método conhecido como MEBDF (Método de
Diferenciação Regressiva Modificado Estendido), por este apresentar propriedades que
os BDF (Método de Diferenciação Regressiva) convencionais não apresentam, sendo
que estas propriedades podem resultar em melhorias no seu desempenho computacional
em certas aplicações.
Os métodos numéricos considerados neste trabalho estão disponíveis sob a
forma de códigos numéricos computacionais (solvers) de domínio público, sendo estes
o MEBDFSD, MEBDFI, DASSL e RADAU. Os testes computacionais considerando
estes códigos envolvem simulações no domínio do tempo de fenômenos de estabilidade
em sistemas de energia elétrica de curta-, e de longa-duração (angular e de tensão,
respectivamente). O objetivo principal foi verificar a eficiência dessas técnicas
numéricas sob dois aspectos, computacional e precisão. O aspecto computacional está
relacionado com o tempo de cpu gasto nas simulações. Já o aspecto precisão está
relacionado com os valores numéricos obtidos já que estes métodos utilizam, em geral,
técnicas de aproximação. Um programa convencional de estabilidade foi usado para
validar a precisão numérica dessas técnicas.
Nas análises computacionais, foram usados os seguintes sistemas-testes:
IEEE118 barras com 54 geradores, IEEE150 barras com 50 geradores e uma
configuração de um sistema brasileiro equivalente sul-sudeste com 44 geradores. Os
resultados comprovaram a melhor eficiência do MEBDFSD em comparação com as
demais técnicas consideradas neste trabalho.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/387 |
| Date | 29 April 2005 |
| Creators | Poma, Carlos Enrique Portugal |
| Contributors | Pessanha, José Eduardo Onoda |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET, UFMA, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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