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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA ELÉTRICA, MECÂNICA E DE COMPUTAÇÃO 1 PLANO DE ENSINO Disciplina: Introdução a Sistemas de Energia Elétrica (ISEE) Período: 7o Curso: Engenharia Elétrica Carga horária: 60 horas-aula (4 horas semanais) Nome do professor: Lina Paola Garcés Negrete E-mails: lina_negrete@ufg.br, linitagarces@gmail.com Dias/horário da disciplina: Segunda e Quarta-feira (10:50 às 12:30) Sala 11, Bloco B Semestre letivo/Ano: 2o/2019 (19/08/2019 a 21/12/2019) 1. OBJETIVOS Ao concluir os estudos nesta disciplina, o estudante deverá estar apto a: a) Compreender conceitos básicos relacionados com a modelagem e operação dos SEE; b) Dominar os conceitos e cálculos de valores em por unidade (p.u); c) Identificar os diferentes modelos que representam os componentes do SEE; d) Analisar o funcionamento do SEP através da equação geral de fluxo de carga, em sua forma matricial. e) Usar diferentes métodos númericos na resolução do fluxo de carga não linear, assim como das suas versões desacopladas; f) Considerar controles e limites na resolução do problema de fluxo de carga; g) Realizar análise de curto-circuito; h) Analisar e compreender questões gerais envolvendo a operação dos SEPs. 2. EMENTA Conceitos básicos. Representação do sistema de potência: diagrama unifilar, diagrama de impedância, grandezas por unidade. Equações de circuitos e sua solução: equações matriciais, matrizes esparsas, eliminação de nós. Fluxo de potência: dados para o estudo de fluxo de potência, equações de fluxo de potência, fluxo de carga linearizado, Gauss-Seidel, Newton-Raphson, métodos desacoplados. Curto Circuito: curto circuito trifásico, curto circuito monofásico, noções de proteção de sistemas. Estabilidade transitória de sistemas elétricos: equação de oscilação, distúrbios no sistema, solução numérica, solução analítica. 3. PROGRAMA Unidade I - Representação de Sistemas de Potência: Introdução; Diagrama unifilar; Circuitos equivalentes monofásicos; Diagrama de Impedâncias; Representação em por unidade (pu); Modelos dos componentes principais. Unidade II – Equações de Circuitos: Equações de nós; Equações de malhas; Circuitos com Transformadores; Circuitos com Impedâncias mútuas; Circuitos Trifásicos; Eliminação de nós por transformações estrela- malhas; Eliminação de nós pela álgebra matricial; Esparsidade. Unidade III – Fluxo de potência: Introdução; Modelos de componentes para cálculo de fluxo de potência; Formulação báscia do método de fluxo de carga; Método de Gauss-Seidel; Método de Newton Raphson; Fluxo de carga linearizado; Métodos desacoplados. Unidade IV – Curto-circuito: Introdução; Componentes Simétricas; Faltas simétricas (Curto-circuito trifásico); Faltas Assimétricas (Curto-circuitos fase-terra); Noções de proteção de sistemas elétricos. Unidade V – Introdução a Estabilidade de Sistemas Elétricos de Potência: Introdução. Estabilidade permanente e transitória. Equação de oscilação. Critério de igualdade das áreas. Método Passo-a-passo para cálculo da curva de oscilação. 4. METODOLOGIA DE ENSINO No processo ensino-aprendizagem desta disciplina, o docente utilizará os seguintes meios: a) Aula expositiva no quadro-negro no qual é apresentado o resumo do conteúdo; b) As explicações sobre o conteúdo apresentado no quadro-negro serão conduzidas através de exemplos literais e numéricos; mailto:lina_negrete@ufg.br,%20linitagarces@ MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA ELÉTRICA, MECÂNICA E DE COMPUTAÇÃO 2 c) Aulas expositivas de tópicos do conteúdo, principalmente aqueles que possuem muitas figuras, tabelas e extenso formulário, serão realizadas com o uso do recurso áudio-visual (slides e projetor multimídia); d) Durante as aulas expositivas será estimulada a participação oral dos estudantes por meio de perguntas instigadoras dirigidas à classe; e) Será incentivado o uso de aplicativos simuladores e de matemática computacional; f) Para sedimentação dos conteúdos o professor poderá fornecer listas de exercícios. g) Serão aplicadas avaliações discursivas cobrindo os conteúdos abordados. 5. ATIVIDADES SUPERVISIONADAS Em acordo ao estipulado no RGCG (Resolução CEPEC 1557-2017), as atividades supervisionadas desta disciplina compreendem: a) Desenvolvimento de listas de exercícios que serão propostas antes de cada avaliação. b) Propostas de trabalhos ou testes curtos discursivos com consulta. c) Implementação computacional em ambiente Matlab dos métodos de resolução do fluxo de carga e suas versões desacopladas. 6. AVALIAÇÃO Serão realizados quatro testes dicursivos e uma implementação computacional como procedimentos de avaliação do aprendizado. A descrição desses testes é apresentada a seguir: Avaliação Data Conteúdo provável 1o teste 18/09 Unidades I e II 2o teste 21/10 Unidade III 3o teste 20/11 Unidade IV 4o teste 16/12 Unidade V Os testes são discursivos e sem consulta cobrindo os conteúdos estudados. Não será permitido o uso de calculadora programável durante a realização dos testes. Das notas obtidas nas quatro avaliações, para fins da média final, será descartada a menor nota dentre elas. Assim sendo, a nota final será calculada como a média aritmética das três melhores notas obtidas nas avaliações realizadas: NF= (N1 + N2 + N3 )/3 Segunda chamada será realizada somente com autorização da Coordenação do curso. O segundo teste (2º teste) será composto de duas partes: ➢ Um 50% referente a uma atividade de pesquisa que inclui uma implementação computacional de fluxo de carga, a qual será avaliada de forma individual pela professora na forma presencial através da explicação do código de programação realizado, com horário marcado antecipadamente para poder atender todos os alunos da turma. ➢ O outro 50% correspondente a um teste presencial (prova) abordando os conteúdos da Unidade III. Por outro lado, vale a pena ressaltar que é obrigatória a presença do aluno em sala de aula. A lista de chamada será conferida pela professora durante (não necessariamente no início) cada aula. O aluno, poderá ser reprovado por falta, se apresentar um número de faltas maior a 25% do total de horas-aulas. 7. CRONOGRAMA ASSUNTO CH (horas-aula) Apresentação da disciplina, Plano de ensino 2 Introdução aos Sistemas Elétricos de Potência: Estrutura, cenário atual e desafios Unidade I - Representação de Sistemas de Potência 6 Unidade II – Equações de Circuito 8 AVALIAÇÃO No. 1 2 Unidade III – Fluxo de potência 14 AVALIAÇÃO No. 2 2 Unidade IV – Curto-Circuito e Noções de Proteção de Sistemas 14 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA ELÉTRICA, MECÂNICA E DE COMPUTAÇÃO 3 AVALIAÇÃO No. 3 2 Unidade V – Estabilidade em Sistemas Elétricos 8 AVALIAÇÃO No. 4 2 Carga horária total 60 8. BIBLIOGRAFIA BÁSICA - William D. Stevenson. “Elementos de Análise de Sistemas de Potência”. São Paulo: McGraw-Hill, 1986. - William D. Stevenson, John J. Grainger. “Power System Analysis”. McGraw-Hill, 1994. - MONTICELLI, Alcir e GARCIA, Ariovaldo. Introdução a Sistemas Elétricos de Energia. 2a. Ed. Campinas: Editora Unicamp, 2011. 9. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR - Alcir Monticelli. “Fluxo de Carga em Redes de Energia Elétrica”. Edgard Blucher 1983. - Colemar Arruda. “Apostilas da disciplina de Introdução a Sistemas de Energia Elétrica”. EMC/UFG. - ROBBA, Ernesto João; KAGAN, Nelson; SCHMIDT, Hernán Prietro; OLIVEIRA, Carlos César Barioni de; Introdução a Sistemas Elétricos de Potência: Componentes Simétricas. 2a Edição; São Paulo: Edgard Blücher, 2000. - Gómez-Expósito, Sistemas de Energia Elétrica-Análise e Operação, editora LTC, 1ª Edição 2011. - Zanetta Junior, L.C. Fundamentos de Sistemas Elétricosde Potência, 2005, Livraria da Física. - Gelson Brigatto. “ Apostila: Teoria do Fluxo de Carga”. EMC/UFG. 2019. - Kundur, P. “Power System Stability and Control”. Mc Graw Hill, 1994.
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