Otimização da operação em sistemas distribuídos utilizando compensadores estáticos de reativo e estimadores de estados robustos.

Abstract

Este trabalho apresenta uma proposta para a otimização da geração e transmissão em sistemas distribuídos, uma vez que estes sistemas possuem sérios problemas com relação ao excesso de cargas com potência reativa, freqüente causa de afundamentos de tensão. Embora os geradores síncronos representem a principal reserva de reativo do sistema, os aspectos ambientais envolvidos e as restrições econômicas aos investimentos realizados na ampliação da geração fazem com que esta não acompanhe o crescente aumento da demanda de energia; o que torna a aplicação do CER (Compensador Estático de Reativo) uma atraente alternativa para a compensação de reativo. Entretanto, as topologias convencionais injetam componentes harmônicos na rede, dentro da proposta deste trabalho, um equipamento foi desenvolvido para contornar este aspecto negativo sem apresentar o elevado custo e a complexidade dos DSTATCOMs (Distribution Static Compensator), permitindo uma rápida compensação de potência reativa e restabelecimento dos níveis de tensão nos terminais. Um gerenciamento mais eficiente das unidades geradoras pode ser obtido através da utilização de uma monitoração do ponto operativo das máquinas síncronas dentro de seus limites de capacidade, através de um aplicativo computacional desenvolvido para este fim. Este aplicativo trata os dados provenientes de um estimador de estados, empregado para garantir a qualidade dos dados, permitindo ampliar as informações em tempo real disponibilizadas pelo SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), que são necessárias para a tomada de decisão dos operadores. O emprego destas duas ferramentas objetiva permitir uma maior integração entre os recursos do sistema distribuído, possibilitando otimizar o custo da energia gerada, as perdas na transmissão e também uma elevação na segurança do sistema ao liberar a capacidade de fornecimento de reativo das unidades geradoras. A dinâmica da aplicação proposta foi testada através de simulações computacionais e, ainda, através de protótipos construídos em laboratório. Os resultados obtidos atestam a sua funcionalidade.