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Previous issue date: 2018-07-19 === CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Nesta dissertação, duas novas estratégias são propostas para calcular o problema do fluxo de potência sujeito às incertezas nos parâmetros das linhas de transmissão e das cargas dos sistemas elétricos. No estudo de fluxo de potência tradicional, os parâmetros dos sistemas de potência são tratados como quantidades determinísticas. Entretanto, esses dados, como a impedância das linhas de transmissão e a potência aparente das cargas conectadas às barras, podem apresentar incertezas associadas à medição ou à variação ao longo do tempo. Técnicas baseadas em amostragem, como Monte Carlo, apresentam resultados excelentes, porém demandam elevado tempo de processamento computacional. Por isso, atualmente, técnicas soft-computing, que apresentam resultados confiáveis de maneira eficiente, sem necessitar de muitos recursos computacionais, têm sido pesquisadas. O objetivo deste trabalho é, neste sentido, adaptar metodologias existentes na literatura, que não são utilizadas, a princípio, para este fim, para a solução do fluxo de potência intervalar e avaliar se os resultados são confiáveis e eficientes. A adaptação é realizada considerando pequenas incertezas, como geralmente ocorre na realidade, resultando em
métodos aproximados de análise de fluxo de potência intervalar. O primeiro método desenvolvido é baseado na técnica de montagem direta da matriz impedância de barras, sem recorrer à inversão da matriz admitância de barras. O segundo método é baseado no Teorema da Compensação, utilizado na análise de sensibilidade. O algoritmo é desenvolvido e testado em Matlab, considerando diferentes casos de incerteza, com os seguintes sistemastestes: brasileiro de 33 barras, IEEE de 57 barras e brasileiro de 107 barras. Os resultados são comparados com aqueles gerados pela simulação de Monte Carlo, a fim de validação.
Em geral, os métodos apresentam desempenho satisfatório, pois resultados intervalares viáveis de tensão e fluxo de potência, assim como perdas nas linhas, são encontrados como esperado, sem a aplicação de técnicas existentes na literatura, como a matemática intervalar ou aritmética affine. === In this dissertation, two new strategies are proposed to calculate the problem of power flow subjected to uncertainties in the parameters of transmission lines and loads of electrical systems. In traditional power flow analisys, power system parameters are treated as deterministic quantities. However some data, such as the impedance of transmission lines and the apparent power of loads connected to buses, may present uncertainties associated with measurement or variation over time. Sampling techniques, such as Monte
Carlo, present excellent results, but require a high processing time. Therefore, nowadays, soft-computing techniques, which present reliable results in an efficient manner, without the need of many computational resources, have been researched. In this sense, the objective of this work is to adapt existing methodologies in the literature, which are not used for this purpose, for the solution of interval power flow and to evaluate if the results are reliable and efficient. The adaptation is performed considering small uncertainties, as usually
occurs in reality, resulting in approximate methods of interval power flow analysis. The first method developed is based on the technique of direct assembly of the bus impedance matrix, without resorting to the inversion of the bus admittance matrix. The second method is based on the Compensation Theorem, used in the sensitivity analysis. The algorithm is developed and tested in Matlab, considering different cases of uncertainty, with the following test systems: Brazilian 33-bus, IEEE 57-bus and Brazilian 107-bus. The
results are compared with those generated by the Monte Carlo simulation for validation. In general, the methods present satisfactory performance, as viable intervals of voltage and power flow, as well as losses in the lines, are found as expected, without application of techniques existing in the literature, such as interval mathematics or arithmetic affine.
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