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Avaliação On-Line 4 (AOL 4) – Questionário 10/10 1. Pergunta 1 Leia o trecho a seguir: Quando a análise se refere a toda a rede, em vez de componentes individuais, surge uma representação mais compacta do que o modelo equivalente, podemos utilizar as matrizes de barra ou nós, as quais são obtidas através da seguinte metodologia: os elementos da diagonal de Y são obtidos pela adição de todas as admitâncias conectadas à respectiva barra enquanto os termos fora da diagonal são simplesmente as admitâncias negativas que interconectam as barras envolvidas. Considere o sistema de três barras mostrado na figura 01, na qual a barra 1 é a barra de folga , a barra 2 é uma barra PQ e a barra 3 é uma barra PC. Figura 01: Sistema de três barras. Os dados correspondentes a esse sistema, representados em uma base de 100 MVA, são listados na tabela 01 abaixo (as admitâncias são consideradas desprezíveis). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a matriz impedância de barra, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. É possível construir a matriz admitância do sistema apresentado. Porque: II. A matriz admitância é dada pelo inverso da matriz impedância. A matriz de admitância tem uma lei de formação bastante simples que define que a posição diagonal 11 da matriz admitância da barra 1 é dada pela admitância y12 (porque esta é a única admitância ligada a barra 1) que é calculada por E a posição diagonal 22 da matriz admitância de barra 2 é dada pela adição da admitância y12 e y23 (porque estas duas impedâncias estão ligadas à barra 2) e pode ser calculada . Finalmente, temos a posição diagonal 33 da matriz admitância de barra 3 será dada pela admitância y23 e pode ser calculada por Para obtermos os termos fora da diagonal basta multiplicarmos as admitâncias por (-1), que será obtida por y21 = (y12) (-1) = – 0,3300 + 3,3003 j e y32 = (y23) (-1) = – 1,3761 + 4,5872 j. Como não existe admitância entre as barras 1 e 3, porque elas não estão conectadas, o valor da admitância y13 = y31 é igual a zero e será dado por y13 = y31 = 0. Logo a matriz admitância é formada por A seguir, assinale a alternativa correta: 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 2. Pergunta 2 Leia o trecho a seguir: “O cálculo de fluxo de carga em uma rede de energia elétrica consiste essencialmente na determinação do estado da rede, da distribuição dos fluxos e algumas outras grandezas de interesse. Nesse tipo de problema, a modelagem do sistema é estática, significando que a rede é representada por um conjunto de equações e inequações.” Com base no texto acima e no conteúdo estudado analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para a rede de 3 barras mostrada na figura abaixo é possível se calcular o fluxo nas linhas de um sistema considerando os seguintes dados, pelo método linearizado considerando-se as perdas. A seguir, assinale a alternativa correta: 1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 3. Pergunta 3 Leia o trecho a seguir: “A avaliação do grau de segurança de um sistema de potência deve indicar se o mesmo está operando em situação normal, de alerta ou de emergência.” Considerando o sistema de três barras ilustrado na figura apresentada, essas informações e o conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. A análise de contingência da rede de três linhas indica que o sistema está no estado (1) e depois o sistema assume a topologia apresentada no estado (2). Em ambas as configurações (1) e (2) o sistema está em emergência. Porque: II. No sistema de três barras o estado (1) é causado por uma insuficiência de potência reativa e o estado (2) é causado por uma insuficiência de geração e recursos de transmissão. A seguir, assinale a alternativa correta: 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 2. As asserções I e II são proposições falsas. 3. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 4. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 4. Pergunta 4 Analise o circuito a seguir: Figura 01: Rede com 4 barras. As impedâncias deste circuito estão descritas na tabela 01 abaixo, o nó 1 é alimentado com uma tensão de 1 V, sendo que os nós 2 e 3 estão curto-circuitados, as impedâncias mútuas e próprias estão apresentadas na tabela 01. Tabela 01: Parâmetros da rede. Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. Pode-se calcular as correntes em todos os nós com base na matriz admitância. Porque: II. A matriz admitância é facilmente obtida para este caso e permite que o sistema seja analisado através das Leis de Kirchhoff como demonstrado abaixo: A matriz de impedância é dada por: Figura 02: Quedas de tensão devido as impedâncias das linhas para a análise através das Leis de Kirchhoff. A seguir, assinale a alternativa correta: 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 5. Pergunta 5 Leia o trecho a seguir: “Uma condição para o cálculo eficiente e sistemático de faltas é a disponibilidade das matrizes de admitância de barra de sequência apropriadas (também conhecidas como matrizes Ybarra). Essas matrizes são construídas baseadas nos modelos de sequência para os diferentes componentes. Para a matriz de sequência zero deve- se prestar muita atenção no tipo de aterramento dos transformadores e dos geradores. Para as linhas, deve-se verificar que a sua impedância de sequência zero é, geralmente, superior às impedâncias de sequência positiva e negativa.” Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre matrizes de sequência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para cada uma das linhas a matriz de admitância primitiva no domínio das fases é uma matriz de dimensão 2 x 2. Se o equivalente das linhas é conhecido, as matrizes de admitância primitivas podem ser construídas por observação. Da mesma forma, as matrizes de admitâncias primitivas para os transformadores e para os geradores podem ser construídas. A estrutura dos transformadores é diferente entre as sequências zero, positiva e negativa como resultado da conectividade com o aterramento, mas cada uma consiste em uma matriz 2 x 2 para os transformadores. Para os geradores, as matrizes são 1 x 1 (escalares), sendo o aterramento importante também. Para cada sequência positiva, negativa e zero, o processo de construção envolve a sobreposição dessas matrizes Porque: II. Pode-se somar seus valores depois se de expandir cada matriz para uma dimensão completa, para um sistema trifásico teremos 3 matrizes3 x 3, ou seja, uma dimensão completa de 9 x 9 A seguir, assinale a alternativa correta: 1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. As asserções I e II são proposições falsas. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 6. Pergunta 6 Analise a figura a seguir: Figura 01: Análise de uma rede de três linhas Considerando o sistema de três barras ilustrado na figura apresentada, essas informações e o conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. A análise de contingência de uma rede de três linhas indica que o sistema está no estado (1) e depois o sistema assume a topologia apresentada no estado (2). Em ambas as configurações (1) e (2) o sistema está em alerta. Porque: II. O sistema está operando nas configurações (1) e (2) e apresenta problemas de baixa tensão, já que a tensão na carga é igual a 0,92. A seguir, assinale a alternativa correta: 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 3. As asserções I e II são proposições falsas. 4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 7. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: Quando a análise se refere a toda a rede, em vez de componentes individuais, surge uma representação mais compacta do que o modelo equivalente, podemos utilizar as matrizes de barra ou nós, as quais são obtidas através da seguinte metodologia: os elementos da diagonal de Y são obtidos pela adição de todas as admitâncias conectadas à respectiva barra enquanto os termos fora da diagonal são simplesmente as admitâncias negativas que interconectam as barras envolvidas. Considere o sistema de três barras mostrado na figura 01, na qual a barra 1 é a barra de folga a barra 2 é uma barra PQ e a barra 3 é uma barra PC. Figura 01: Sistema de três barras. Os dados correspondentes a esse sistema, representados em uma base de 100 MVA, são listados na tabela 01 abaixo (as admitâncias são consideradas desprezíveis). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a matriz impedância de barra, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. É possível construir a matriz admitância do sistema apresentado. Porque: A seguir, assinale a alternativa correta: 1. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 8. Pergunta 8 Leia o trecho a seguir: “Focado na operação de sistemas de potência, o objetivo do controle em tempo real é basicamente manter as grandezas elétricas dentro de limites predeterminados. Essas grandezas são principalmente as tensões nas barras e os fluxos de potência. O processo envolve a correção ou o ajuste dos efeitos da variação da demanda e a consequência de eventos possíveis, mas não previstos. Em consequência, para o operador responsável pelo sistema, a segurança do sistema pode ser quantificada em termos de sua capacidade de permanecer em um estado factível, sem violar nenhum dos limites operacionais especificados.” Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre verificação da violação de limites, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. (V) O sistema, quando no estado de restauração do serviço, significa que o consumidor deixou de receber energia elétrica. II. (F) O sistema pode subitamente passar de um estado de operação seguro para um estado de emergência. III. (V) O sistema pode passar de um estado de alerta para um estado de emergência. IV. (F) O sistema pode passar de um estado de alerta para um estado de restauração. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 1. F, V, F, V. 2. F, F, V, V. 3. F, V, V, V. 4. V, V, F, F. 5. V, F, V, F. 9. Pergunta 9 Leia o trecho a seguir: “Um sistema está em estado de alerta se todas as variáveis estão entre os limites operacionais, e os operadores estão cientes de que uma ou mais contingência pode levá-lo a um estado inaceitável. Uma vez que as contingências críticas foram identificadas, os operadores devem decidir se implementam ações preventivas ou se preparam planos de emergência que devem ser usados após a contingência. Atenção especial é dada para os casos em que a contingência pode produzir um blackout, ou quando circunstâncias anormais como mau tempo ou alerta terrorista aumentam os seus riscos.” Considerando-se dois geradores alimentando uma carga de 200 MW, como mostrado na figura 01. Ambos os geradores estão operando em despacho econômico a um custo total de $ 2.800/h. Figura 01: Rede de três barras. Tabela 01: Dados dos geradores. Tabela 02: Dados do sistema. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as situações de contingência de linhas de transmissão, pode-se afirmar que o sistema ao passar do estado seguro a para o estado b está operado em estado: 1. emergência, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo transmitidos pela linha 150 MW. 2. normal, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo transmitidos pela linha 100 MW. 3. inseguro, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo transmitidos pela linha 200 MW. 4. emergência, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo transmitidos pela linha 100 MW. 5. inseguro, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo transmitidos pela linha 100 MW. 10. Pergunta 10 Leia o trecho a seguir: “Os métodos computacionais para o cálculo do fluxo de potência não linear são constituídos de duas partes: a primeira, também chamada de algoritmo básico, trata da resolução por métodos iterativos de um sistema de equações algébricas, a outra parte do processo de resolução do problema considera a atuação dos dispositivos de controle e da representação dos limites de operação do sistema. As duas partes do problema podem ser resolvidas alternadamente, intercalando-se a solução das equações básicas com a representação dos dispositivos de controle.” Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o cálculo do fluxo de potência em corrente alternada, analise as afirmativas a seguir. I. O fluxo de potência ativa nas linhas de transmissão está fortemente relacionado com a defasagem angular da tensão entre as barras do sistema. II. No processo de cálculo do fluxo de potência, uma barra do tipo PV deve ser convertida em uma barra do tipo PQ, caso a potência reativa necessária para manter o nível de tensão dessa barra exceda sua capacidade de injeção de potência reativa. III. Sempre que a tensão em uma barra do tipo PQ atingir 1,0 pu, a mesma deve ser convertida em uma barra do tipo PV. IV. A potência injetada na barra de referência pode ser calculada sem a necessidade de um processo iterativo, considerando um valor aproximado das perdas elétricas no sistema. Está correto apenas o que se afirma em: 1. I e IV.2. II e III. 3. I, III e IV. 4. I e II. 5. II, III e IV.
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