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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/408 |
| Date | 17 February 2006 |
| Creators | Huatuco, Dionicio Zócimo ñaupari |
| Contributors | PAUCAR, Vicente Leonardo |
| 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 | English |
| 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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