Aula 14 - Trabalho de Análise de Sistemas de Potência

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
ENG 04444 – Análise de Sistemas de Potência 
 
Trabalho de Análise de Fluxo de Potência 
 
Com uso do programa computacional PowerWorld (Free) e dos métodos de Newton-
Raphson, Desacoplado e Desacoplado Rápido, o aluno deve realizar os exercícios 
indicados. A Figura 1 apresenta o sistema a ser estudado. A barra 1 é de referência, com 
a tensão ajustada para 1,05 p.u. As impedâncias das linhas são dadas em p.u., na base de 
100 MVA. A admitância shunt da LT 1-2 é j0,02 p.u, da LT 1-3 é j0,015 p.u e da LT 2-3 
é j0,00 p.u. 
Figura 1. Sistema de potência com três barras. 
 
 
 
Exercício 1: 
Objetivo: Verificar a relação entre potência ativa e defasagem angular, e entre potência 
reativa e o módulo da tensão. 
1. Determinar as tensões e ângulos, o fluxo de potência e as perdas nas linhas. 
2. Construir um diagrama de fluxo de potência indicando: as tensões e ângulos, as 
injeções de potência, os fluxos de potência, as perdas e as cargas. 
3. Alterar as impedâncias das linhas para 𝑍12 = (0,02 + 𝑗0,08) pu e 𝑦𝑠ℎ12 =
𝑗0,04; 𝑍13 = (0,01 + 𝑗0,06) pu e 𝑦𝑠ℎ13 = 𝑗0,03 ; 𝑍23 = (0,0125 + 𝑗0,05) pu 
e 𝑦𝑠ℎ23 = 𝑗0,0 pu e repetir os itens 1 e 2. Extrair conclusões. 
4. Com as impedâncias da Fig. 1, adicionar um Gerador (G2) na barra 3. Fixar o 
valor da potência reativa e alterar a potência ativa, utilizando o Quadro 1. Analisar 
os valores de ângulos e tensões nas barras. Extrair conclusões. 
5. Com as impedâncias da Fig. 1, no novo gerador (G2): fixar o valor da potência 
ativa e alterar a potência reativa, 
utilizando o Quadro 2. Analisar os valores de ângulos e tensões nas barras. Extrair 
conclusões. 
 
Quadro 1. 
Barra P (MW) Q (Mvar) Tensão (pu) Ângulo (graus) 
Barra 2 10 10 
Barra 3 10 10 
Barra 2 30 10 
Barra 3 30 10 
Barra 2 60 10 
Barra 3 60 10 
Barra 2 100 10 
Barra 3 100 10 
 
Quadro 2. 
Bus P (MW) Q (Mvar) Tensão (pu) Ângulo (graus) 
Barra 2 10 10 
Barra 3 10 10 
Barra 2 10 20 
Barra 3 10 20 
Barra 2 10 40 
Barra 3 10 40 
Barra 2 10 80 
Barra 3 10 80 
 
Exercício 2. 
Objetivo: Verificar o efeito dos limites de potência reativa gerada em uma barra PV. 
1. Conectar um Gerador G2 na barra 3. Com o novo sistema, modificar o valor do 
gerador G2, considerando 100 MW como potência gerada na barra 3 e tensão de 
1,0 p.u. 
2. Simular o Fluxo de potência. 
3. Construir um diagrama de fluxo de potência indicando: as tensões e ângulos; a 
direção e o valor dos fluxos de potência; as perdas; as injeções de potência e 
cargas. 
4. Extrair conclusões. 
Exercício 3. 
Objetivo: Verificar a regulação de tensão em uma barra. 
1. Com G2 ligado. Variar o fator de potência (FP) para regular a tensão da barra 2 e 
ajustar entorno de 1,0 pu, utilizar o Quadro 3. 
2. Com G2 desligado. Variar as potências da carga da barra 2 e ajustar em 1,0 pu, 
utilizar o Quadro 4. 
3. Com G2 desligado. Adicionar um compensador shunt na barra 2 para ajustar a 
tensão em 1,0 pu, utilizar o Quadro 5 
4. Extrair conclusões. 
Quadro 3. 
 Tensão (pu) 
FP Barra 2 Barra 3 
0,95 
0,94 
0,93 
0,92 
0,91 
0,90 
0,87 
0,85 
 
Quadro 4. 
 Tensão (pu) 
P (MW) Q (Mvar) Barra 2 Barra 3 
257 110 
257 70 
200 110 
200 70 
 
Quadro 5. 
 Tensão (pu) 
C (Mvar) Barra 2 Barra 3 
20 
25 
30 
35 
40 
45 
50 
55 
60 
65 
70 
75 
Obs: 
1. O trabalho descrito anteriormente é opcional. O mesmo valerá até um (1,0) ponto na 
nota da P1. 
2. O trabalho deve ser elaborado na forma de um relatório técnico com: introdução, 
fundamentação teórica, descrição do sistema a ser analisado, resultados, análise de 
resultados, conclusões, referências, etc. 
3. Avaliação do trabalho será realizada considerando o conteúdo, a estrutura de 
apresentação e a apresentação. 
4. O trabalho pode ser realizado em grupo de até dois membros. 
5. O trabalho impresso deverá ser entregue até o dia 13/9/2022, em aula.