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Title in Portuguese: Análise de desempenho dinâmico na interação CA-CC em elo de transmissão em corrente contínua
Author: Bandeira, João Henrique Lima
Advisor(s): Pontes, Ricardo Silva Thé
Keywords: Engenharia elétrica
Correntes contínuas - Transmissão
Desempenho
Potências
Direct current transmission
Dynamic performance
Power systems
Simulink
Issue Date: 31-Oct-2018
Citation: BANDEIRA, J. H. L. Análise de desempenho dinâmico na interação CA-CC em elo de transmissão em corrente contínua. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: A operação de sistemas de potência segue em busca de alternativas mais flexíveis para permitir um melhor desempenho de transmissão de potência em larga escala. Em sistemas de grandes dimensões como o de países de maior extensão territorial, a exemplo do Brasil, China, Índia, e Estados Unidos, o desafio de viabilizar a transmissão de energia de um ponto ao outro do país vem se tornando cada vez mais eficiente a partir das tecnologias de transmissão em corrente contínua (High Voltage Direct Current (HVDC)). Neste trabalho, são apresentadas as principais tecnologias utilizadas na transmissão de corrente contínua, bem como suas eventuais vantagens, desvantagens e aplicações. O objetivo do trabalho é modelar e analisar a operação de sistemas HVDC monopolar e bipolar em ambiente MATLAB/Simulink. Inicialmente, foi analisado o sistema corrente em contínua com configuração monopolar de 1.000 MW. O modelo mostrou uma reprodução fiel das características de operação de um elo HVDC e é utilizado para análise de desempenho dinâmico incluindo falhas trifásicas, monofásicas, e polo-terra. Em seguida, foi analisada a influência do Short Circuit Ratio (SCR) no desempenho da transmissão, mostrando que sistemas fracos possuem maior instabilidade na sua operação. Ao fim do trabalho, o Bipolo 1 da usina de Belo Monte é modelado utilizando como base o ambiente em MATLAB/Simulink, interconectando os sistemas equivalentes das subestações de Xingu (PA) e Estreito (MG), através de linha de transmissão com extensão de aproximadamente 2.140 km. A operação bipolar para transferência de potência de 4.000 MW em ± 800 kV é analisada, observando o comportamento do sistema quanto a falhas e modo de operação. Verificou-se que o modelo é capaz de reproduzir as características operacionais da linha estudada, servindo como ferramenta para análise dos efeitos de cada tipo de falha durante a operação do sistema.
Abstract: Power systems operation continues searching for more flexible alternatives in permitting a better bulk power transmission performance. In large systems such as those in countries with the great territorial extension, i.e. Brasil, China, India and USA, the challenge to make energy transmission feasible from one point to another in the country has becoming increasingly efficient because of the technologies in HVDC. At this work, the most used technologies in direct current transmission are presented, as well as their possible advantages, disadvantages and applications. The goal of this study is to model and analyze monopolar and bipolar operation in HVDC systems using MATLAB/Simulink environment. At first, a monopolar direct current system of 1,000 MW was analyzed. The model showed realiable reproduction of the operational characteristics of an HVDC link, and then it is used for dynamic performance analysis including three-phase, ground-phase and ground-pole faults Then, the effect of SCR in transmission performance was analyzed, showing that weak systems have more unstability in its operation. Lastly, Belo Monte’s Bipole 1 is modeled based on MATLAB/Simulink environment, interconecting the AC systems of Xingu (PA) and Estreito (MG) substations, through a transmission line with approximately 2,140 km of extension. Bipolar operation for power transfer at 4,000 MW and ± 800 kV is analyzed, observing the system behavior for failures and operation mode. It was verified that the model is able to reproduce the operational characteristics of the studied line, serving as a tool to analyze effects of each fault type during system operation.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43114
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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