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Utilização de ferramentas computacionais de 
simulação no ensino da Engenharia Elétrica 
 
Eliennay de Araújo Ferreira 
Universidade Potiguar 
Sânderson Luiz Câmara Pereira 
Universidade Potiguar 
Professor Dr. Giuliani Paulineli Garbi 
Universidade Potiguar 
 
 
 
Resumo - A inserção das ferramentas computacionais no 
processo de ensino e aprendizagem tem sido cada vez mais vista 
e discutida nos diversos âmbitos educacionais. Neste sentido, o 
presente artigo tem como principal objetivo apresentar estudos 
de casos referente à adequação da ferramenta computacional da 
CEPEL – ANAREDE, no processo de ensino/aprendizagem no 
curso de engenharia elétrica, buscando desenvolver um estudo 
com ênfase na apresentação de modelos matemáticos com 
auxílio de softwares para análises e simulações do fluxo de 
potência no sistema elétrico, juntamente com a elaboração de 
um tutorial base da utilização das ferramentas de análise do 
programa ANAREDE para realização de para facilitar o ensino 
e aprendizado na graduação em engenharia elétrica. 
 
Palavras-chave - Fluxo de potência, simulações, ferramentas 
computacionais, engenharia elétrica, software. 
 
1. Introdução 
 
Sistemas Elétricos de Potência (SEP) apresentam uma 
operação complexa, pois para garantir padrões de qualidade, 
diversas fases de programação e execução de eventos 
relacionados aos sistemas estão em constante interação 
(BATISTA, H. S. 2008). A eletricidade se torna cada vez 
mais um bem essencial às atividades moderna, auxiliando nos 
avanços das mesmas. Portanto com um consumo cada vez 
maior de eletricidade se faz necessário que novas formas de 
ampliar e otimizar a produção de energia sejam 
implementadas. O SEP pode ser definido como um conjunto 
de equipamentos com função de converter a energia de 
alguma fonte natural em eletricidade e transportá-la aos 
pontos de consumo, objetivando continuidade, níveis de 
tensão adequados e frequência constante, tendo como 
vantagem a possibilidade de transporte por longas distâncias 
com facilidade de convertê-la em outras formas de energia, 
como calor, luz ou energia mecânica (STEVENSON, 1986), 
(KUNDUR, 1993). 
No campo da operação, o fluxo de potência pode ainda 
determinar as ações de controle sobre os equipamentos 
interligados ao sistema, como é o caso da alteração no tap dos 
transformadores, ou também indicar injeções de potência 
ativa ou reativa nos geradores (RIBEIRO, 2005). Para a 
solução deste conjunto de equações e inequações, são 
utilizados métodos computacionais específicos. Dada a sua 
aplicação frequente, há uma vasta gama de opções de 
programas de simulação e análise em redes elétricas que são 
fornecidos comercialmente. Dentre estes, destaca-se o 
ANAREDE desenvolvido pelo CEPEL que será utilizado 
neste trabalho para a validação dos resultados obtidos. 
As soluções dos problemas de fluxo de potência 
demandam sucessivas repetições e ações de controle precisas. 
Há vários softwares que realizam estas simulações, como por 
exemplo o ANAREDE, desenvolvido pelo CEPEL (Centro 
de Pesquisas de Energia Elétrica). Esse programa 
computacional tem por objetivo calcular um estado de uma 
rede CA (Corrente Alternada) em regime permanente que 
otimiza uma função objetivo no caso base e satisfaz uma 
série de restrições físicas e operacionais, tanto no caso base 
como para as contingências. As análises de contingências, na 
maioria dos casos, estão relacionadas a pedidos de 
intervenções (manutenções) no SIN. Normalmente essas 
manutenções submetem o sistema a configurações que podem 
ser prejudiciais a equipamentos, em caso de contingências 
(CEPEL, 2015). 
O fluxo de potência é o estudo da operação normal da 
rede elétrica, sem levar em conta os transitórios ocorridos 
durante a análise. Por isso, o modelo da rede elétrica é 
representado como estático, delimitado por uma série de 
equações e inequações algébricas. Como os modelos de redes 
analisadas possuem diversos equipamentos, equações não-
lineares e métodos iterativos em sua solução, esta análise 
geralmente é realizada computacionalmente (MONTICELLI, 
1983). 
 
2. Revisão Bibliográfica 
 
2.1 Geração 
 
A facilidade de transporte da eletricidade e seu baixo 
índice de perda energética durante conversões incentivam o 
uso da energia em grande escala no mundo todo, inclusive no 
Brasil. 
 
Fontes renováveis, como a força das águas, dos ventos ou 
a energia do sol e recursos fósseis, estão entre os 
combustíveis usados para a geração da energia elétrica. Por 
meio de turbinas e geradores podemos transformar outras 
formas de energia, como a mecânica e a química, em 
eletricidade. (CCEE, 2019) 
 
2.1.1 Hidráulica 
 
O fluxo das águas é o combustível da geração de 
eletricidade a partir da fonte hidráulica. Para aproveitar a 
queda d’água de um rio, por exemplo, estuda-se o melhor 
local para a construção de uma usina, levando-se em conta o 
projeto de engenharia, os impactos ambientais, sociais e 
econômicos na região, além da viabilidade econômica do 
empreendimento. (CCEE, 2019) 
 
As obras de uma usina hidrelétrica incluem o desvio do 
curso do rio e a formação do reservatório. A água do rio 
movimenta as turbinas que estão ligadas a geradores, 
possibilitando a conversão da energia mecânica em elétrica. 
A água é o recurso natural mais abundante do planeta. 
Estima-se que o potencial hidráulico do Brasil seja da ordem 
de 260 GW – segundo dados do Atlas de Energia Elétrica do 
Brasil, Aneel, 2008. 
 
A primeira hidrelétrica do mundo foi construída no final 
do século XIX, junto às quedas d’água das Cataratas do 
Niágara, na América do Norte. No mesmo período, o Brasil 
construiu sua primeira hidrelétrica, no município de 
Diamantina (MG), utilizando as águas do Ribeirão do 
Inferno, afluente do rio Jequitinhonha. Essa hidrelétrica 
possuía 0,5 megawatt (MW) de potência e linha de 
transmissão de dois quilômetros de extensão. (CCEE, 2019) 
 
Cem anos depois, a potência instalada das usinas 
aumentou exponencialmente. Concluída em maio de 2006, a 
Hidroelétrica de Três Gargantas, na China, é hoje a maior 
hidroelétrica do mundo. 
 
Com uma capacidade de geração total de 22.500 MW, 
ela superou Itaipu Binacional, a maior até então, com 
capacidade de 14.000 MW. 
 
A potência instalada determina se a usina é de grande ou 
médio porte ou uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH). A 
Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) adota três 
classificações: 
 
- Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGH, com até 1 MW de 
potência instalada) 
- Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH, entre 1,1 MW e 30 
MW de potência instalada) 
- Usina Hidrelétrica de Energia (UHE, com mais de 30 MW 
de potência instalada). 
 
O porte da usina também determina as dimensões da rede 
de transmissão que será necessária para levar a energia até o 
centro de consumo. No caso das hidrelétricas, quanto maior a 
usina, mais distante ela tende a estar dos grandes centros. 
Assim, exige a construção de grandes linhas de transmissão 
em tensões alta e extra-alta (de 230 kV a 750 kV) que, muitas 
vezes, atravessam o território de vários Estados. 
 
Instaladas junto a pequenas quedas d’água, as PCHs e 
CGHs, no geral, abastecem pequenos centros consumidores – 
inclusive unidades industriais e comerciais individuais – e 
não necessitam de instalações tão extensas para o transporte 
da energia. (CCEE, 2019) 
 
2.1.2 Gás Natural 
 
 Na geração termelétrica, a eletricidade é produzida a 
partir da queima de combustíveis, sendo o gás natural um dos 
mais utilizados no Brasil. O vapor produzido na queima do 
gás é utilizado para movimentar as turbinas ligadas a 
geradores. 
 
 O gás natural tem elevado poder calorífico e, em sua 
queima, apresenta baixos índices de emissão de poluentes, 
em comparação a outros combustíveis fósseis. Em caso de 
vazamentos, tem rápida dispersão, com baixosíndices de 
odor e de contaminantes. O gás natural é uma mistura de 
hidrocarbonetos gasosos, originados da decomposição de 
matéria orgânica fossilizada ao longo de milhões de anos. 
 
 O desenvolvimento deste tipo de geração é 
relativamente recente – tem início na década de 1940. O uso 
dessa tecnologia foi ampliado somente na última década do 
século passado. Atualmente, as maiores turbinas a gás 
chegam a 330 MW de potência e os rendimentos térmicos 
atingem 42%. 
 
 Entre as vantagens adicionais da geração termelétrica a 
gás natural estão o prazo relativamente curto de maturação do 
empreendimento e a flexibilidade para o atendimento de 
cargas de ponta. (CCEE, 2019) 
 
2.1.3 Petróleo 
 
O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos que tem 
origem na decomposição de matéria orgânica, principalmente 
o plâncton (plantas e animais microscópicos em suspensão 
nas águas), causada pela ação de bactérias em meios com 
baixo teor de oxigênio. 
 
Ao longo de milhões de anos, essa decomposição foi se 
acumulando no fundo dos oceanos, mares e lagos e, 
pressionada pelos movimentos da crosta terrestre, 
transformou-se numa substância oleosa. Essa substância é 
encontrada em bacias sedimentares específicas, formadas por 
camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. 
 
Embora conhecido desde os primórdios da civilização 
humana, somente em meados do século XIX tiveram início a 
exploração de campos e a perfuração de poços de petróleo. A 
partir de então, a indústria petrolífera teve grande expansão. 
Apesar da forte concorrência do carvão e de outros 
combustíveis considerados nobres à época, o petróleo passou 
a ser utilizado em larga escala, especialmente após a 
invenção dos motores a gasolina e a óleo diesel. (CCEE, 
2019) 
 
Durante muitas décadas, o petróleo foi o grande propulsor 
da economia mundial, chegando a representar, no início dos 
anos 70, quase 50% do consumo de energia primária em todo 
o mundo. 
Embora declinante ao longo do tempo, sua participação 
nesse consumo ainda representa cerca de 43%, segundo 
dados da Agência Internacional de Energia, de 2003. 
 
O petróleo é o principal responsável pela geração de 
energia elétrica em diversos países do mundo. Apesar da 
expansão recente da hidroeletricidade e da diversificação das 
fontes de geração de energia elétrica verificadas nas últimas 
décadas, o petróleo ainda é responsável por cerca de 8% de 
toda a eletricidade gerada no mundo. 
 
A geração de energia elétrica a partir de derivados de 
petróleo ocorre por meio da queima desses combustíveis em 
caldeiras, turbinas e motores de combustão interna. A 
utilização de caldeiras e turbinas é similar aos demais 
processos térmicos de geração e se aplica ao atendimento de 
cargas de ponta e/ou aproveitamento de resíduos do refino de 
petróleo. Os grupos geradores a diesel são comuns no 
suprimento de comunidades e de sistemas isolados da rede 
elétrica convencional. (CCEE, 2019) 
 
 2.1.4 Carvão 
 
O carvão, a exemplo do que ocorre com os demais 
combustíveis fósseis, é uma complexa e variada mistura de 
componentes orgânicos sólidos, fossilizados ao longo de 
milhões de anos. Sua qualidade, determinada pelo conteúdo 
de carbono, varia de acordo com o tipo e o estágio dos 
componentes orgânicos. 
 
A turfa, de baixo conteúdo carbonífero, constitui um dos 
primeiros estágios do carvão, com teor de carbono na ordem 
de 45%; o linhito apresenta um índice que varia de 60% a 
75%; o carvão betuminoso (hulha), mais utilizado como 
combustível, contém cerca de 75% a 85% de carbono, e o 
mais puro dos carvões; o antracito, apresenta um conteúdo 
carbonífero superior a 90%. (CCEE, 2019) 
 
Da mesma forma, os depósitos variam de camadas 
relativamente simples e próximas da superfície do solo e, 
portanto, de fácil extração e baixo custo, a complexas e 
profundas camadas, de difícil extração e custos elevados. 
 
Em participação na matriz energética mundial, o carvão é 
responsável por cerca de 8% de todo o consumo mundial de 
energia e de 39% de toda a energia elétrica gerada. Para 
assegurar a preservação do carvão na matriz energética 
mundial, atendendo às metas ambientais, têm sido 
pesquisadas e desenvolvidas tecnologias de remoção de 
impurezas e de combustão eficiente do carvão. 
 
O aproveitamento do carvão mineral para a geração de 
energia elétrica no Brasil teve início nos anos 1950. Naquela 
época, foram iniciados estudos e, em seguida, a construção 
das usinas termelétricas de Charqueadas (RS), com 72 MW 
de potência instalada, Capivari (SC), com 100 MW, e 
Figueira (PR), com 20 MW. (CCEE, 2019) 
 
2.1.5 Nuclear 
 
A energia nuclear ou núcleoelétrica é proveniente da 
fissão do urânio em reator nuclear. Apesar da complexidade 
de uma usina nuclear, seu princípio de funcionamento é 
similar ao de uma termelétrica convencional, na qual o calor 
gerado pela queima de um combustível produz vapor, que 
aciona uma turbina, acoplada a um gerador de corrente 
elétrica. 
 
Na usina nuclear, o calor é produzido pela fissão do 
urânio no reator, cujo sistema mais empregado é constituído 
por três circuitos – primário, secundário e de refrigeração. No 
primeiro, a água é aquecida a uma temperatura de 
aproximadamente 320°C, sob uma pressão de 157 
atmosferas. Em seguida, essa água passa por tubulações e vai 
até o gerador de vapor, onde vaporiza a água do circuito 
secundário, sem que haja contato físico entre os dois 
circuitos. O vapor gerado aciona uma turbina, que movimenta 
o gerador e produz corrente elétrica. (CCEE, 2019) 
No final dos anos 1960, o governo brasileiro decidiu 
ingressar na geração termonuclear, visando conhecer melhor 
a tecnologia e adquirir experiências para o futuro. Na época, 
cogitava-se a necessidade de complementação térmica para o 
suprimento de eletricidade no Rio de Janeiro. Decidiu-se, 
então, que essa complementação ocorresse por meio da 
construção de uma usina nuclear (Angra I) em Angra dos 
Reis (RJ). 
 
A construção de Angra I (657 MW) teve início em 1972. 
A primeira reação nuclear em cadeia ocorreu em março de 
1982 e a usina entrou em operação comercial em janeiro de 
1985. Mas, logo após, interrompeu suas atividades, voltando 
a funcionar somente em abril de 1987, operando, porém, de 
modo intermitente, até dezembro de 1990 (nesse período, 
operou com 600 MW médios durante apenas 14 dias). 
 
Entre 1991 e 1994, as interrupções foram menos 
frequentes, mas somente a partir de 1995 a usina passou a ter 
operação regular. 
 
A construção de Angra II (1.350 MW) teve início em 
1976 e a previsão inicial para a usina entrar em operação era 
1983. Em razão, porém, da falta de recursos, a construção 
ficou paralisada durante vários anos e a operação do reator 
ocorreu somente em julho de 2000, com carga de 200 MW a 
300 MW. Entre 20 de agosto e 3 de setembro daquele ano, a 
usina funcionou regularmente, com 915 MW médios. A partir 
de então, operou de modo intermitente até 9 de novembro, 
quando passou a funcionar com potência de 1.350 MW 
médios. (CCEE, 2019) 
 
2.1.6 Biomassa 
 
Biomassa é a massa total de organismos vivos numa área. 
Esta massa constitui uma importante reserva de energia, pois 
é formada essencialmente por hidratos de carbono. Do ponto 
de vista energético, para fins de outorga de empreendimentos 
do setor elétrico, biomassa é todo recurso renovável oriundo 
de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode 
ser utilizada na produção de energia. 
 
Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora 
de eficiência inferior à de outras fontes, seu aproveitamento 
pode ser feito diretamente, por meio da combustão em fornos 
e caldeiras, por exemplo. 
 
Para aumentar a eficiência do processo e reduzir 
impactos socioambientais, tem-se desenvolvido tecnologias 
de conversão mais eficientes, como a gaseificação e a pirólise– decomposição térmica de materiais contendo carbono, na 
ausência de oxigênio. Também é comum a co-geração em 
sistemas que utilizam a biomassa como fonte energética. 
(CCEE, 2019) 
 
No Brasil, a imensidão das regiões tropicais e chuvosas 
oferece excelentes condições para a produção e o uso 
energético da biomassa em larga escala, com grande 
potencial no setor de geração de energia elétrica. 
No restante do país, a produção de madeira, em forma de 
lenha, carvão vegetal ou toras, também gera grande 
quantidade de resíduos que podem igualmente ser 
aproveitados na geração de energia elétrica. No entanto, o 
recurso de maior potencial para geração de energia elétrico 
no país é o bagaço da cana-de-açúcar. 
O setor sucroalcooleiro gera grande quantidade de 
resíduos, que pode ser aproveitada na geração de eletricidade, 
principalmente em sistemas de co-geração. Ao contrário da 
produção de madeira, o cultivo e o beneficiamento da cana 
são realizados em grandes e contínuas extensões, e o 
aproveitamento de resíduos (bagaço, palha, vinhoto etc.) é 
facilitado pela centralização dos processos de produção. 
 
Em média, cada tonelada de cana processada requer 
cerca de 12 kWh de energia elétrica, o que pode ser gerado 
pelos próprios resíduos da cana. Os custos de geração já são 
competitivos com os do sistema convencional de suprimento, 
o que possibilita a autossuficiência do setor em termos de 
suprimento energético, por meio da co-geração. (CCEE, 
2019) 
 
2.1.7 Eólica 
 
Energia eólica é a energia cinética contida nas massas de 
ar em movimento (vento). Seu aproveitamento ocorre por 
meio da conversão da energia cinética de translação em 
energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas 
eólicas – também denominadas aerogeradores – para a 
geração de eletricidade, ou de cata-ventos (e moinhos), para 
trabalhos mecânicos como bombeamento d’água. 
 
A energia eólica é utilizada há milhares de anos no 
bombeamento d'água, moagem de grãos e outras aplicações 
que envolvem energia mecânica. A geração eólica ocorre 
pelo contato do vento com as pás do cata-vento. Ao girar, 
essas pás dão origem à energia mecânica que aciona o rotor 
do aerogerador, que produz a eletricidade. 
 
A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica 
pública foi implantada na Dinamarca, em 1976. Hoje, 
existem mais de 30 mil turbinas eólicas em operação em todo 
o mundo. (CCEE, 2019) 
 
O desenvolvimento tecnológico recente – principalmente 
no que tange à melhoria dos sistemas de transmissão, da 
aerodinâmica e das estratégias de controle e operação das 
turbinas – têm reduzido custos e melhorado o desempenho e 
a confiabilidade dos equipamentos. 
 
O Brasil é favorecido em termos de ventos, que se 
caracterizam por uma presença duas vezes superior à média 
mundial e por uma volatilidade de apenas 5%, o que dá maior 
previsibilidade ao volume a ser produzido. 
 
Além disso, como a velocidade costuma ser maior em 
períodos de estiagem, é possível operar usinas eólicas em 
sistema complementar com usinas hidrelétricas, de forma a 
preservar a água dos reservatórios em períodos de poucas 
chuvas. 
 
As estimativas constantes do Atlas do Potencial Eólico 
Brasileiro de 2010, elaborado pela Eletrobras, apontam para 
um potencial de geração de energia eólica de 143,5 mil MW 
no Brasil, volume superior à potência instalada total no país 
nesse mesmo ano. As regiões com maior potencial medido 
são Nordeste, Sudeste e Sul. (CCEE, 2019) 
 
 
 
 
2.1.8 Solar 
 
A energia solar é aquela energia obtida pela luz do Sol 
que pode ser captada com painéis solares. É uma fonte de 
vida e de origem da maioria das outras formas de energia na 
Terra. A energia solar chega ao planeta nas formas térmica e 
luminosa. 
 
Sua irradiação na superfície da Terra é suficiente para 
atender milhares de vezes o consumo mundial de energia. 
Essa radiação, porém, não atinge de maneira uniforme toda a 
crosta terrestre. Depende da latitude, da estação do ano e de 
condições atmosféricas como nebulosidade e umidade 
relativa do ar. (CCEE, 2019) 
 
A produção de eletricidade a partir da energia solar vem 
crescendo nos últimos anos, e tem ganhado projeção com o 
desenvolvimento da micro e da minigeração. 
 
Tradicionalmente, o mais generalizado é o uso da energia 
solar para a obtenção de energia térmica. Esta aplicação 
destina-se a atender setores diversos, que vão da indústria, em 
processos que requerem temperaturas elevadas (por exemplo, 
secagem de grãos na agricultura) ao residencial, para 
aquecimento de água. Outra tendência é a utilização da 
energia solar para a obtenção conjunta de calor e eletricidade. 
 
O Brasil é privilegiado em termos de radiação solar. O 
Nordeste brasileiro apresenta radiação comparável às 
melhores regiões do mundo nessa variável. O que, porém, 
não ocorre em localidades mais distantes da linha do 
Equador, como as regiões Sul e Sudeste. (CCEE, 2019) 
 
2.2 GERADOR SINCRONO 
 
O gerador síncrono é um equipamento que funciona por 
meio de corrente alternada, e sua velocidade de rotação está 
em sincronia com a frequência da alimentação do motor. 
 
Assim como as máquinas de corrente contínua e as 
máquinas de indução (assíncronas), as máquinas síncronas 
podem ser utilizadas tanto como motores como geradores. 
Devido a razões construtivas e ao seu custo maior em relação 
às máquinas de indução, elas são, entretanto, mais utilizadas 
como geradores. Como motores elas são em geral utilizadas 
em altas potências (acima de 600 CV), onde apresentam 
vantagens importantes em relação aos motores de indução. 
 
Por outro lado, máquinas síncronas a imãs permanentes vêm 
tendo uma utilização cada vez maior em baixas e médias 
potências especialmente quando se necessita de velocidade 
variável, alto rendimento e respostas dinâmicas rápidas. 
Tanto as máquinas síncronas tradicionais de rotor bobinado 
como as máquinas síncronas a imãs permanentes necessita m 
em geral um conversor para o seu acionamento e controle, 
caso seja necessário que elas operem como motor com 
velocidade variável. (FABIANA, OLIVEIRA L.V. 2016) 
 
Uma utilização típica da máquina síncrona funcionando 
como gerador é em centrais elétricas, independente do seu 
tipo (hídrica, a carvão, a diesel, etc.). Praticamente toda a 
energia elétrica disponível é produzida por geradores 
síncronos e m centrais elétricas; Eles convertem assim, 
energia mecânica em elétrica. 
 
Geradores síncronos também são utilizados para geração 
de energia elétrica em centrais de pequeno porte e em grupos 
geradores de emergência, os quais são instalados em 
indústrias, hospitais, aeroportos, embarcações e etc. neste 
caso o gerador não está ligado a um grande sistema de 
energia, mas funcionando de forma isolada. 
(FABIANA, OLIVEIRA L.V. 2016) 
 
2.2.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO GERADOR 
SINCRONO 
 
A máquina síncrona é composta do estator, que aloja um 
enrolamento monofásico ou trifásico e onde será induzida 
tensão pelo movimento do rotor. No enrolamento do estator 
será induzida uma tensão alternada, a qual produz irá uma 
corrente igualmente alternada quando o mesmo se encontrar 
sob carga. O rotor contém um enrolamento que é alimentado 
com corrente contínua e que serve para criar campo 
magnético principal na máquina. O princípio de 
funcionamento de um gerador é muito semelhante ao de um 
a máquina de corrente contínua (figura 1). 
 
 
Figura 1 - Representação esquemática da máquina síncrona. 
 
Sempre que houver um movimento relativo entre um 
condutor e um campo magnético haverá uma tensão induzida 
no condutor. No caso da máquina síncrona os condutores são 
fixos na armadura e o campo magnético é forçado pela 
máquina primária a se mover. Por sua vez, a máquina 
primária é acoplada mecanicamente ao rotor onde estão 
alojados os polos e exerce sobre elesuma força fazendo-os 
girar. 
 
O movimento relativo entre o campo e o condutor faz 
com que surja uma tensão nos terminais do gerador. Ao ser 
ligado a uma carga a tensão induz ida faz com que circule 
corrente pelo gerador e pela carga. A potência mecânica 
transferida pela máquina primária é assim convertida em 
energia elétrica (descontadas as perdas). 
 
O enrolamento de campo (alojado nos polos) é alimentado 
por uma fonte de corrente contínua por meio de anéis 
deslizantes. Existem sistemas em que não existem anéis e 
escovas, sendo que a tensão contínua necessária ao 
enrolamento de campo é fornecida por meio de um sistema 
de excitação estático (brushless), formado por uma ou mais 
excitatrizes montadas no eixo e por dispositivos a base de 
semicondutores. 
 
O gerador síncrono produz uma tensão do tipo alternada 
senoidal, podendo ser monofásica ou trifásica. Num a 
máquina existem não apenas um condutor sendo 
movimentado no campo magnético, mas uma série de 
condutores ligados em série, fazendo com que a potência 
convertida seja maior que no caso de apenas um condutor. 
Com este arranjo a potência da máquina é maior, aumentando 
o grau de aproveitamento dos materiais. (FABIANA, 
OLIVEIRA L.V. 2016) 
 
 
2.3 CLASSIFICAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES 
 
Depois da geração da energia elétrica, antes de ser 
transmitida, esses níveis de tensão são elevados para que se 
possa diminuir a corrente elétrica, essa elevação ou 
diminuição é feito pelos transformadores de força nas 
subestações, e assim podemos classificar as subestações pelo 
seu nível de tensão que serão mostradas abaixo. 
 
2.3.1 BAIXA TENSÃO 
 
 Classificação utilizada para subestações de níveis de 
tensão de até 1 kV (figura 2) 
 Figura 2 – Subestação de Baixa Tensão 
 
2.3.2 MÉDIA TENSÃO 
 
Classificação utilizada para subestações com níveis de 
tensão entre 1 kV e 34,5 kV (tensões típicas: 6,6 kV; 13,8 
kV; 23 kV e 34,5 kV). Como exemplificado na figura 3, onde 
se tem uma subestação de 13,8 kV. 
 
Figura 3 - Subestação de Média Tensão (13,8KV) 
 
 
 
2.3.3 ALTA TENSÃO 
 
Utilizado para níveis entre 34, 5 kV e 230 k V (tensões 
típicas: 69 k V; 138 kV; 230 kV). Como exemplificado na 
figura 4, onde se tem uma subestação de 138 kV. 
 
 
Figura 4– Subestação de Alta tensão 
 
2.3.4 EXTRA- ALTA TENSÃO 
 
Utilizada para níveis maiores que 230 kV (tensões típicas: 
345 k V; 440 kV; 500 kV; 750 kV). Na figura 5, é possível 
ver a foto da subestação de Irapé (345 kV) em Minas Gerais. 
 
 
 
Figura 5 – Subestação de Extra - Alta Tensão (345KV) de 
Irapé-MG 
 
 
2.3.5 QUANTO À RELAÇÃO ENTRE OS NÍVEIS DE 
TENSÃO DE ENTRADA E SAÍDA 
 
Podem ser classificadas em: de manobra, elevadora ou 
abaixadora. 
 
2.3.6 SUBESTAÇÃO DE MANOBRA 
 
É aquela que interliga circuitos de suprimento sob o 
mesmo nível de tensão, possibilitando sua multiplicação. É 
também adotada para possibilitar o secionamento de 
circuitos, permitindo sua energização em trechos sucessivos 
de menores comprimentos. Na figura 6 pode-se ver uma foto 
de uma subestação de manobra. (MUZY G. L. C. 2012) 
 
Figura 6 – Subestação de Manobra Isolada a SF6 
 
 
2.3.7 SUBESTAÇÃO ELEVADORA 
 
É localizada na saída das usinas geradoras. E levam as 
tensões para níveis de transmissão e subtransmissão, visando 
diminuir a corrente e, consequentemente, a espessura dos 
condutores e as perdas. Esta elevação de nível tensão é 
comumente utilizada para facilitar o transporte da energia, 
diminuição das perdas do sistema e melhorias no processo de 
isolamento dos condutores. Na figura 7, pode-se observar 
uma foto de uma subestação elevadora. (MUZY G. L. C. 
2012) 
 
 
Figura 7 – Subestação Elevadora 
 
2.3.8 ABAIXADORA 
 
Localizada nas periferias dos centros consumidores. 
Diminuem os níveis de tensão, para que essa aproxima dos 
centros urbanos a para evitar inconvenientes para a população 
(rádio interferência, campos magnéticos intensos e faixas de 
servidão muito grandes). Na figura 8 é possível ver a 
ilustração dessa subestação próxima de uma vista urbana. 
(MUZY G. L. C. 2012) 
 
 
Figura 8 – Subestação Abaixadora 
 
2.4 LINHAS DE TRANSMISSÃO 
 
 A representação de uma linha de transmissão é vital 
para estudos de sistemas de potência. Principalmente, para 
estudos de fluxo de potência. Com isto, as linhas são 
frequentemente representadas por circuitos equivalente 
contendo resistência e indutância associadas em série, bem 
como capacitância em derivação (FUCHS, 1973), 
(STEVENSON, 1986). Esses circuitos, dito unifilar, 
representa os efeitos de todos os condutores das fases, bem 
como dos cabos para-raios da linha. Usualmente, há um 
circuito de sequência positiva, que é usado para estudos de 
fluxo de potência (STEVENSON, 1986), (WEEDY, 1973). 
Esses parâmetros são obtidos por redução matricial de todos 
os condutores da linha a um sistema a três fios e, em seguida, 
aplicação da transformação para obtenção da matriz de 
sequências (WEEDY, 1973), (KIMBARK, 1949). 
As linhas de transmissão (LTs) CA podem ser 
curtas, médias ou longas, se tiverem comprimentos até 80 
km, entre 80 km e 240 km e maiores que 240 km, 
respectivamente. As linhas curtas são modeladas através dos 
parâmetros série: resistência e indutância, e são representadas 
de acordo com a figura 9 (BORGES, 2005) 
 
Figura 9 – Circuito equivalente - linhas curtas 
 
Na representação das linhas médias é necessária a 
inserção da capacitância shunt (em paralelo) nas 
extremidades, conforme mostra a figura 10. Este modelo é 
denominado π (pi) nominal. 
 
Figura 10 – Circuito equivalente – linhas médias 
 
No modelo π (pi) equivalente, representação mais 
complexa idealizada para LTs com extensões maiores que 
240 km, os parâmetros distribuídos são modelados por 
equações diferenciais. A figura 11 ilustra o circuito 
equivalente deste caso. 
 
Figura 11 – Circuito equivalente – linhas longas 
 
Em LTs com comprimentos acima de 400 km é 
essencial inserir equipamentos de compensação, tais como 
reatores em paralelo e capacitores em série, a fim de elevar a 
capacidade da LT e evitar fenômenos indesejáveis, como o 
Efeito Ferranti, que faz com que a tensão ao longo da linha de 
transmissão aumente na ausência de compensação reativa 
(MENEZES, 2015). 
 
3. SOFTWARE 
 
O programa ANAREDE possui a opção de inserção 
de componentes de forma gráfica, na qual por meio de menus 
permite-se adicionar elementos pré-configurados, 
necessitando somente adicionar valores dos parâmetros do 
sistema. É possível também adicionar componentes por meio 
de linhas de comando. O programa possui seis métodos de 
resolução de fluxo de potência, entre eles destacam-se o 
método de Newton-Raphson, desacoplado rápido e 
linearizado (SILVA, 2016). 
 
31. Interface Gráfica 
 
A interface gráfica do ANAREDE é de simples 
compreensão e as opções básicas são apresentadas na barra 
de atalhos, ilustrada pela figura 12. 
 
 
Figura 12 - Interface gráfica do programa ANAREDE. 
Editado de: ANAREDE. 
 
A barra de atalhos, destacada em vermelho na figura 13, 
possui ícones para adição e edição dos elementos que compõe 
o SEP, opções de análise, opção de arquivos, entre outras. Os 
principais atalhos apresentadores são: 
 
 
Figura 13 – Barra de atalhos 
 
3.2 Inserção De Componentes 
 
Ao clicar na opção , uma segunda barra de 
atalhos será apresentada ao usuário, ilustrada pela figura 14, o 
qual tem como objetivo adicionar os elementos descritos pelo 
quadro 1. 
 
 
Figura 14 - Barra de atalhos da opção "Inserir e desenhar um 
componente" Editado de: ANAREDE. 
 
 
 
Quadro 1 - Componentes que podem ser inseridos através da 
opção "Inserir ou desenhar componentes". Editado de: 
ANAREDE. 
 
Ao selecionar uma opção de elemento, deve-se 
escolher o local que se deseja adiciona-lo. O procedimento 
para a inserção é realizadoatravés de um duplo click com o 
botão esquerdo do mouse, abrindo assim uma nova janela 
para inserção de dados. Os tópicos a seguir serão dedicados a 
explicar os parâmetros necessários para a inserção dos 
principais elementos de um SEP. 
 
3.3 Barra CA 
O ícone Barra CA é um elemento de geração ou 
carga e, como mostrado na figura 15, para sua inserção deve-
se preencher 18 parâmetros. 
 
 
Figura 15 - Parâmetros para adicionar uma Barra CA. 
Editado de: ANAREDE. 
 
Sendo eles: 
1) Número: Número da barra a ser adicionada; 
2) Nome: Nome da barra a ser adicionada. Em um caso real 
poderia ser uma cidade, uma subestação, entre outro; 
3) Tensão: Valor de tensão em p.u. Caso não seja uma barra 
referência, usualmente coloca-se 1 p.u.; 
4) Ângulo: Valor de ângulo em graus; 
5) Tipo: Deve-se selecionar o tipo da barra: referência, Vθ 
(Barra de folga), PQ (barra de carga) ou PV (barra de 
geração); 
6) VDef: Valor de tensão de definição da carga funcional, 
utilizado em casos onde a carga é função da tensão. 
 7) Grupo limite de tensão: Define os valores de máxima e 
mínima tensão (em p.u.). O ANAREDE tem por padrão a 
tensão mínima de 0,8 p.u. e máxima de 1,2 p.u. Porém é 
possível definir intervalos diferentes ao acessar o menu 
Dados / Grupos / Grupos de limite de tensão; 
8) Grupo base de tensão: Define os valores de tensão base 
(Vb) na barra. Pode-se editar os valores de base de tensão 
acessando o menu Dados / Grupos / Grupos bases de tensão; 
9) Área: Seleção da área na qual a barra está inserida. Útil 
para SEP de grande porte; 
10) Barra controlada: Destinada as barras do tipo PV e 
referência, as quais podem ter os níveis de tensão controlada 
pela injeção de reativos; 
11) Modo de visualização: Utilizado para a visualização da 
barra sendo o modo normal ou midpoint (representado por 
um ponto). Este item possibilita também a opção de ligar ou 
desligar a barra ao clicar no marcador “Ligado”; 
12) Carga ativa: Carga ativa conectada a barra, em MW; 
13) Carga reativa: Carga reativa conectada a barra, em 
MVAr; 
14) Geração ativa: Potência ativa injetada na barra, em MW; 
15) Geração reativa: Potência reativa injetada na barra, em 
MVAr; 
16) Geração reativa mínima: Valor mínimo de geração 
reativa, em MVAr; 
17) Geração reativa máxima: Valor máximo de geração 
reativa, em MVAr; 
18) Shunt equivalente: Valor de impedância equivalente 
conectado a barra, em MVAr; 
Porém, alguns são de preenchimento obrigatórios, como o 
caso dos parâmetros 1, 2, 3 4, 5, 9, 12, 13, 14, 15. 
 
3.4 Linha De Transmissão CA 
 
Para inserir uma LT CA no sistema deve-se ter, no 
mínimo, duas barras no sistema. Tendo o pré-requisito, deve-
se clicar na barra inicial e clicar novamente na barra final. 
Feito isto, ao usuário será apresentada a tela ilustrada pela 
figura 16, onde deve-se preencher os itens listados abaixo. 
 
 
Figura 16 - Parâmetros para inserir uma Linha CA. Editado 
de: ANAREDE. 
1) Barra de: Barra inicial da LT, este preenchimento é feito 
de modo automático e será preenchida com a barra de menor 
número entre as barras; 
2) Barra para: Barra final da LT, de mesmo modo o 
preenchimento é automático e será preenchida com a barra de 
maior número entre as barras; 
3) Número: Número do circuito entre as barras, devendo ser 
preenchido com um valor entre 1 e 99, sendo atrelado ao par 
de barras. Por exemplo, os números dos circuitos que 
interligam a barra 1 à barra 2 podem coincidir com os 
números dos circuitos que interligam a barra 1 a barra 3; 
 4) Capacidade normal: Capacidade de fluxo de potência 
quando o SEP está operando normalmente; 
5) Capacidade de emergência: Capacidade de condução de 
fluxo de potência quando o SEP está operando em estado de 
emergência; 
6) Capacidade do equipamento: Capacidade de condução de 
fluxo de potência do equipamento; 
7) Resistência: Valor de resistência da LT, em porcentagem; 
8) Reatância: Valor de reatância da LT, em porcentagem; 
9) Susceptância: Valor de impedância shunt ligada a LT, em 
MVAr; 
10) TAP especificado: Para transformadores com TAP 
variável, tal campo é associado as variações de tensão da 
“Barra de:”, em p.u.; 
11) TAP mínimo: Para transformadores com TAP variável 
sob carga, deve-se colocar o valor mínimo do TAP, em p.u.; 
12) TAP máximo: Para transformadores com TAP variável 
sob carga, deve-se colocar o valor máximo do TAP, em p.u.; 
13) Defasamento: Defasamento angular que o transformador 
aplica ao sistema, em graus; 
14) Steps: Intervalos igualmente espaçados entre o valor de 
TAP mínimo e TAP máximo; 
15) Barra proprietária: Utilizada para SEP de grande porte, a 
qual seja necessária a divisão entre áreas, este campo 
determina a quais das áreas pertence a LT; 
16) Barra controlada: Considerando o caso em que uma LT 
possua um transformador com variação automática do TAP 
sob carga, neste campo determina-se a barra a qual a tensão 
será controlada; 
17) Controle Congelado: Congela a variação automática do 
TAP do transformador com variação automática sob carga. 
Porém, alguns parâmetros são de preenchimento obrigatórios, 
como o caso dos parâmetros 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. 
 
3.5 Carga 
 
Para adicionar o elemento de carga, os campos são 
iguais aos apresentados no elemento barra CA. No entanto, 
como pode ser observado na figura 17, os únicos parâmetros 
ativos para edição são os dados de 1 e 2 respectivos da carga. 
 
 
Figura 17 - Parâmetros para inserir Carga. Editado de: 
ANAREDE. 
Quando utilizada a opção , uma nova janela, 
ilustrada pela figura 18, com diferentes parâmetros é 
apresentada ao usuário. Porém, tais parâmetros envolvem 
uma análise de estabilidade, curvas PV e P , entre outros 
parâmetros, tal que não são os propósitos deste tutorial. 
 
 
Figura 18 - Edição dos parâmetros de carga. Editado de: 
ANAREDE. 
3.6 Gerador 
Assim como na carga, a inserção do elemento de 
geração segue os mesmos dados inseridos no elemento barra 
CA. Conforme pode-se observar na figura 19, os únicos 
parâmetros ativos para edição são os dados de 1 a 4 
respectivos da geração. 
 
Figura 19 - Parâmetros para inserir Gerador. Editado de: 
ANAREDE. 
Caso os valores de geração já tenham sido 
adicionados no momento de adicionar a Barra CA, os valores 
serão sincronizados e qualquer alteração será aplicada em 
ambos, assim como pode ser visto na figura 20. Tais valores 
estão atrelados aos valores da carga das barras. 
 
Figura 20 - Sincronia dos dados da Barra e do Gerador. 
Editado de: ANAREDE. 
Ao utilizar a opção , uma nova janela é 
apresentada ao usuário com parâmetros diferentes, conforme 
ilustrado pela figura21. Tais valores envolvem parâmetros de 
fabricação, ensaios, fatores de participação, entre outras 
análises que não são objetivos deste tutorial. 
 
Figura 21 - Edição de parâmetros de Gerador. Editado de: 
ANAREDE. 
3.7 Shunt De Barra 
Assim como os elementos carga e gerador, a adição 
do elemento shunt de barra não difere do elemento interno da 
barra, assim como demonstra a figura 22. Diferente dos 
elementos carga e gerador, ao utilizarmos a opção no 
elemento, ao usuário é apresentada a mesma interface, sendo 
assim não há parâmetros adicionais no elemento. 
 
Figura 22 - Parâmetros para inserir um Shunt de Barra. 
Editado de: ANAREDE. 
3.8 Shunt De Linha 
O shunt de linha é uma opção para adicionar 
impedâncias shunt nas linhas de transmissão CA. Uma das 
peculiaridades desta adição é a possibilidade de adicionar a 
impedância mais próximo a uma das barras, assim como 
mostra a figura 23. Tal elemento tem como função consumir 
ou injetar reativo no sistema, estando atrelada a amplitude de 
tensão na barra que ela está próxima. 
 
Figura 23 - Parâmetros para inserir um Shunt de Linha. 
Editado de: ANAREDE. 
1) Shunt de: Valor de impedância shunt da “barra de”, em 
MVAr.; 
2) Shunt para: Valor de impedância shunt da “barra para”, em 
MVAr.Outra particularidade deste tipo de adição é a 
possibilidade de escolher a característica da impedância 
shunt, mostrada na figura 24, sendo elas: 
• Impedância shunt capacitiva: Para valores maiores que zero; 
• Impedância shunt indutiva: Para valores menores que zero. 
 
 
Figura 24 - Peculiaridade da adição do elemento Shunt de 
Linha. Editado de: ANAREDE. 
Quando se utiliza a opção não há alteração nos 
parâmetros da impedância shunt de linha. 
 
 
4. ESTUDO DE CASO 1 
 
Para o estudo de caso 1, mostrado na Figura 25, 
tem-se os dados apresentados no quadro 2. 
 
 
Quadro 1 - Dados do Estudo de Caso 1 
 
 
Figura 25 - SEP para estudo de caso 1 
 
No ANAREDE, o primeiro passo é adicionar as barras do 
SEP, sendo iniciado pela barra 1. A seguir será descrito os 
procedimentos para a inserção dos elementos. 
 
Passo 1 - Selecionar a opção: 
- Inserir desenhar elemento - Barra CA 
 
Posicionar a barra e através de um clique duplo será 
inserido o elemento e a janela de parâmetros abrirá. Os 
parâmetros a serem preenchidos são os apresentados no 
Quadro 2, assim como mostra a Figura 26. 
 
 
 
 
Figura 26 – parâmetros da barra 1 
 
Para inserir as demais barras, repete-se o procedimento 
para as barras 2 e 3, sendo estes ilustrado pelas figuras Figura 
27 e Figura 28. 
 
Ao final da inserção das linhas de transmissão, o 
sistema resultante deve- se assemelhar ao ilustrado pela 
Figura 29. 
 
 
Figura 27 – Parâmetros da barra 2. 
 
 
 
Figura 28 – Parâmetros da barra 3. 
Após as três barras serem adicionadas, deve-se possuir 
um SEP similar ao apresentado na Figura 29 
 
. 
Figura 29 – SEP com as barras adicionadas. 
 
De modo a padronizar a configuração, pode-se girar a 
barra 3. 
 
Passo 2 - Selecionar: 
- Girar Elemento - Clique no elemento a ser girado 
 
Como resultado a barra 3 será rotacionada resultando na 
Figura 30. 
 
 
 
Figura 30 – SEP com as barras adicionadas e organizadas. 
 
Com as barras adicionadas, deve-se inserir as linhas de 
transmissão CA. 
 
Passo 3 - Selecionar: 
 
- Inserir desenhar elemento - Linha CA 
Para inserir a Linha CA deve-se, clicar na barra de origem e 
depois clique na de destino. No exemplo será adicionado a 
LT 1-2, o resultado será semelhante ao apresentado pela 
Figura 31. 
 
Figura 31 – Linha inserida entre barramentos. 
 
 
Figura 32 – Parâmetros da LT 1-2 
 
Ao final da inserção das linhas de transmissão, o sistema 
resultante deve-se assemelhar ao ilustrado pela Figura 33. 
 
 
 
Figura 33 – SEP do Estudo de caso 1 com todos os elementos 
adicionados 
 
Passo 4 - Selecionar qual o método de análise: deve-se na 
barra de ferramentas selecionar: 
 
- Análise - Fluxo de potência 
 
Ao usuário será apresentada a janela ilustrada pela 
letra A da Figura 34. 
 
Pode-se observar que os métodos de análise não 
estão habilitados. De modo a possibilitar e escolha deve-se 
clicar em “Opção Padrão”, ao usuário será liberado a 
alternância dos métodos de análise. O método Newton-
Raphson é chamado de método Newton. 
 
 
Passo 5 - Deve-se executar a análise do fluxo de potência, 
selecionar: 
- Executar Fluxo de Potência 
 
Como resposta a execução do fluxo de potência, ao 
usuário será apresentado um arquivo que mostrará se o fluxo 
de potência convergiu, ilustrado pela letra A da Figura 34. O 
estado da rede, e os resultados de fluxo de potência são 
exibidos na interface do sistema, apresentado na letra B da 
Figura 35 
 
 
Figura 34 – Relatório com resultado do cálculo de fluxo de 
potência 
 
 
Figura 35 – Resultado do cálculo de fluxo de potência 
 
O ANAREDE possui duas análises de contingência: a 
automática, que remove um elemento por vez do intervalo 
selecionado, e a programada, a qual prioriza elementos 
listados pelo operador. Neste caso estuda-se a análise de 
contingência automática. 
 
Para realizar a análise de contingência automática do tipo N-
1, deve-se: 
 
Passo 6 - Selecionar: 
- Análise - Análise de contingência -Automática. 
 
Ao usuário será apresentada a janela ilustrada pela Figura 36. 
 
 
Figura 36 – Adição de parâmetros para análise de 
contingência automática. 
 
Como este estudo de caso possui poucas LTs, será 
utilizado a contingência do Tipo Área e, como o número 
padrão da área adotado neste exemplo foi o 1, selecione o 
Número “1”. Ao clicar em “Inserir” e em seguir em 
“Aceitar”, abrirá ao usuário um relatório de análise de 
contingência automática. Sendo este ilustrado pela Figura 37. 
 
 
Figura 37 – Parte do relatório de contingência automática do 
estudo de caso 1. 
 
Outra opção de análise é através da inserção de barras 
individualmente, ou seja, deve-se selecionar “Tipo: Barra” 
selecionar a barra as quais serão retiradas a LT e clicar em 
“Inserir”. O procedimento deve ser repetido para as três 
barras. Na sequência em seleciona-se “Aceitar”, ao usuário 
será apresentado o relatório de análise de contingência 
automática. A diferença entre ambos é a possibilidade de 
analisar a contingência dos equipamento conectados à 
algumas barras, ao invés do SEP inteiro. 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
Determinar o fluxo de potência em um SEP de 
elevada dimensão por meio do desenvolvimento analítico é 
uma tarefa não trivial, mesmo com auxílio de programas 
matemáticos. Por meio da utilização do programa 
ANAREDE, há a possibilidade de alteração de dados de 
entrada do sistema e com isso analisar os dados de saída 
fornecidos pelo programa de maneira rápida e segura. Outro 
ponto positivo é a possibilidade de visualizar as alterações 
feitas, as violações do sistema, os fluxos de potência nas LTs, 
módulos de tensão e ângulos através da interface gráfica do 
programa, o que auxilia a visualizar as características do 
estado da rede e seus fluxos de carga. Um dos fatores que 
torna importante o desenvolvimento deste tutorial é a 
dificuldade encontrada ao inserir componentes no sistema já 
que, mesmo sendo desenvolvido no Brasil, o método de 
separação de decimais utilizado é o ponto, a falta de padrão 
nas unidades do sistema (trabalha com p.u. e percentual mas 
também utiliza MVA, MW, entre outros) o programa possui 
algumas dificuldades na interface, como a necessidade de 
selecionar determinado atalho para mover a tela. A 
importância dos relatórios de análise de SEP fornecidos pelo 
ANAREDE (relatório de convergência de fluxo de potência, 
relatório de contingência automática, entre outros) possibilita 
ao usuário filtrar os resultados obtidos para que a análise seja 
baseada em problemas ou violações. Os relatórios 
apresentados pelo ANAREDE são úteis, sobretudo, na análise 
de SEPs com grande quantidade de barras, como o caso do 
SIN brasileiro, de modo que as análises podem ser realizadas 
de forma rápida e eficiente, contribuindo para possíveis ações 
de controle do SEP. 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
 
BATISTA, H. S. (2008). Análise de Contingências em 
Sistemas Elétricos de Potência. Monografia de Graduação, 
Publicação ENE 01/2008, Departamento de Engenharia 
Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 48p. 
 
AMORIM, Elizete A. Fluxo de potência ótimo em sistemas 
multimercados através de um algoritmo evolutivo multi-
objetivo. 2006. 182 f. Tese (Doutorado em Engenharia 
Elétrica) – Faculdade de Engenharia Elétrica, Universidade 
Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2006. 
 
CENTRO DE PESQUISAS DE ENERGIA ELÉTRICA. 
FLUPOT – Fluxo de Potência Ótimo. Disponível em: 
<http://www.flupot.cepel.br/cprog.html> Acesso em: 23 mai 
2019 
 
Programa de Fluxo de Potência Ótimo – FLUPOT. Manual 
do Usuário. Versão 2003. 
 
RIBEIRO, Pablo M. Remuneração dos serviços ancilares de 
suporte de potência reativa e reserva de potência quando 
providos por geradores. 144f. Dissertação (Mestrado em 
Engenharia Elétrica) – Pontifícia Universidade Católica do 
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2005 
 
Programa ANAREDE – Análisede Redes - V09.01.08 - 
Manual do Usuário. CEPEL – Centro de Pesquisa de 
Energia Elétrica, Rio de Janeiro, RJ, 2007. 
 
Da Cruz, I. S., Comandos Básicos do Programa ANAREDE, 
Operador Nacional do Sistema Elétrico, Brasília, DF, 
2005. 
 
Mamede Filho, João - Proteção de sistemas elétricos de 
potência /João Mamede Filho, Daniel Ribeiro Mamede. . - 
Rio de Janeiro: LTC, 2013. 
 
MONTICELLI, Alcir J. Fluxo de carga em redes de energia 
elétrica. 1 ed. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 1983. 
 
STEVENSON, William D. Elementos de análise de sistemas 
de potência. 2a. ed. São Paulo: McGraw-Hill, v. I, 1986. 
 
KUNDUR, Prabha. Power system stability and control. 1a. 
ed. California: McGraw-Hill Inc, v. I, 1993. 
BORGES, Carmen Lucia Tancredo. Análise de Sistemas de 
Potência - UFRJ, 2005. 
 
MENEZES, Victor Prangiel de Linhas de Transmissão de 
Energia Elétrica: Aspectos Técnicos, Orçamentários e 
Construtivos Victor Prangiel de Menezes - Rio de Janeiro: 
UFRJ/ Escola Politécnica, 2015. 
 
FUCHS, Rubens Dario. Linhas aéreas de transmissão de 
energia elétrica. Itajubá: Editora da Escola Federal de 
Engenharia de Itajubá (EFEI), 1973. 
 
WEEDY, M. B. Sistemas elétricos de potência. São Paulo: 
Ed. da Universidade de São Paulo, 1973 
 
KIMBARK, Edward Wilson. Electrical transmission of 
power and signals. New York: John Wiley & Sons, 1949. 
 
GERTRUDES, João Bosco Influência da Condutividade e 
Permissividade do Solo em função da frequência no Cálculo 
da Impedância Longitudinal e Admitância Transversal de 
Linhas Aéreas de Transmissão/ João Bosco Gertrudes. -- 
Campinas, SP: [s.n.], 2010. 
 
SAADAT, Hadi. Power system analysis. Nova York: 
McGraw-Hill, 1999. 
 
SILVA, Leonardo. Desenvolvimento de um tutorial para o 
programa ANAREDE com base em configurações típicas de 
sistemas elétricos de potência. 2016. 144 f. Trabalho de 
Conclusão de Curso – Curso de Engenharia Elétrica, 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 
2016. 
 
CCEE Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. 
Disponível em: 
<https://www.ccee.org.br/portal/faces/pages_publico/onde-
tuamos/fontes?_afrLoop=358706287543913&_adf.ctrl-
state=ny19h5we3_1#!%40%40%3F_afrLoop%3D358706287
543913%26_adf.ctrl-state%3Dny19h5we3_5>Acessado em: 
27 Janeiro 2019 
FABIANA, OLIVEIRA L.V. (2016) Geradores Elétricos e 
Sistemas de Geração de Energia Elétrica. Monografia de 
Graduação. Departamento de Engenharia Elétrica do Rio de 
Janeiro. 
MUZY G. L. C. 2012. Subestações elétricas. Monografia de 
graduação de Engenharia Eletrica. Rio de Janeiro. 
 
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