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Previous issue date: 2005-02-28 === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === In this work a framework for development of electric energy systems applications is proposed, on which several methodologies of analysis can be integrated or be adapted. An application of that framework has been developed to quantify the economic aspect for the improvement of power systems dynamic security based on preventive control. The following methodologies have been integrated for this objective: power systems dynamic security assessment, calculation of preventive control measures for dynamic security improvement and economic quantification of the impact caused by the application of those measures. Dynamic security assessment function uses a fast methodology based on transient energy function for contingencies dynamic ranking and a time-domain based methodology for the dynamic evaluation of contingencies. This last function has been implemented using a distributed processing environment. The power system dynamic security level is defined according to heuristic criteria which will determine the need of application of some control measure. The preventive control measures are defined when establishing the maximum limits of generation; those measures are calculated with fast methods without the use of sensitivities. Power system operation feasibility considering the new generation limits is obtained using a non linear optimal power flow program (OPF) with an objective function of load shedding minimization. The new operation condition of the power system is calculated following technical and economic considerations with the use of an OPF for several objective functions. The framework was projected using object-oriented methodology and CORBA (common object request broker architecture) architecture and has been coded in C++ and Java languages. Complete implementation of the described methodologies has been successfully tested with the Anderson-Fouad WECC-3 generators system and with a configuration of 44 generators of the interconnected Brazilian system. Analysis of results indicates that preventive control allows an improvement of power system dynamic security and a corresponding reduction in the economic impact after the occurrence of severe disturbances. === Neste trabalho é proposto um framework para desenvolvimento de aplicações elétricas, sobre o qual podem ser implementadas ou adaptadas distintas metodologias de análise, conseguindo que trabalhem em forma integrada para a quantificação do impacto econômico da melhoria da segurança dinâmica de sistemas elétricos. As metodologias incluem a avaliação da segurança dinâmica de sistemas de energia elétrica, o cálculo de medidas de controle preventivas para a melhoria dos níveis de segurança dinâmica e a quantificação do impacto econômico produzido pela aplicação de ditas medidas. Na avaliação da segurança dinâmica utiliza-se uma metodologia baseada na função de energia transitória para o ordenamento dinâmico de contingências e uma metodologia baseada no domínio do tempo para a avaliação dinâmica de contingências, esta última dentro de um ambiente de processamento paralelo. O nível de segurança dinâmica do sistema é estabelecido seguindo critérios heurísticos que determinarão a necessidade da aplicação de alguma medida de controle. As medidas de controle preventivo são definidas ao estabelecer os limites máximos de geração, calculados com métodos rápidos, sem o uso de sensibilidades. A factibilidade da operação do sistema considerando estes novos limites de geração é obtida com a utilização de um fluxo de potência ótimo não linear (FPO) e uma função objetivo de minimização de corte de carga. O novo ponto de operação é calculado segundo considerações técnico - econômicas com a utilização de um FPO para diferentes funções objetivo. O framework foi projetado utilizando metodologia orientada a objetos e uma arquitetura CORBA (common object request broker architecture), e codificado nas linguagens C++ e Java. A implementação total das metodologias descritas foi testada com sucesso no sistema Anderson-Fouad WECC de 3 geradores e numa configuração do sistema interligado brasileiro de 44 geradores. A análise dos resultados indica que o controle preventivo permite uma melhoria da segurança dinâmica do sistema de potência e uma correspondente diminuição no impacto econômico após a ocorrência de perturbações severas.
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