facts e estabilidade

FACTS e a Estabilidade

Dinâmica e Estabilidade de Sistemas Eléctricos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Sistemas de Energia

Maio 2005

Catarina Silva

Rute Braegger

Susana Silva

Flexible AC Transmission Systems

_________________________________________________________________________DESE

2

Índice 1. Resumo………………………………………………………………………………2

2. Introdução………………………………...…………………………………………2

3. Histórico dos Equipamentos FACTS…………………………………………..…....3

4. Tipos de Equipamentos FACTS……………………………………………………..3

4.1. SVC - Static VAR Compensator………………………………………………..4

4.1.1. Princípio de funcionamento …………………………………………….5

4.1.2. Estruturas base…………………………………………………………..6

4.1.3. Sistema de controlo……………………………………………………...8

4.1.4. Exemplo de aplicação…………………………………………………...9

4.2. TSSC - “Thyristor-Switched Series Capacitor”

TCSC - “Thiristor Controlled Series Compensation”………………………...11

4.2.1. TSSC…………………………………………………………………...11

4.2.2. TCSC…………………………………………………………………...12

4.2.3. Aplicações do TCSC…………………………………………………...14

4.3. Phase Shifter”…………………………………………………………………16

4.4. STATCOM - Compensador Síncrono Estático………………………………..18

4.4.1. Introdução……………………………………………………………...18

4.4.2. Princípio de funcionamento do STATCOM…………………………...19

4.4.3. Composição do STATCOM……………………………………………21

4.4.3.1. Inversores …………………………………………………………21

4.4.3.2. Condensador do lado de corrente contínua…….………………….23

4.4.4. Sistema de controlo do STATCOM……………………………………24

4.4.4.1. Componentes básicos do controlo do STATCOM………………...24

4.5. SSSC- “Static Synchronous Series Compensator”……………………………25

4.6. UPFC’s - "Unified Power Flow Controller"………………………………….27

4.7. IPFC – “Interline Power Flow Controller”……………………………………28

4.8. CSC – “Convertible Static Compensator”…………………………………….31

5. Problemas de estabilidade………………………………………………………….32

6. Conclusões…………………………………………………………………………32

Bibliografia…………………………………………………………………………….34


_________________________________________________________________________DESE

1

1. Resumo Com o aumento dos consumos e do “stress” dos sistemas eléctricos é necessário o aparecimento de tecnologias inovadoras para o controlo eficiente dos SEE. Entre essas diversas tecnologias encontram-se os FACTS. Estes proporcionam grandes melhorias a nível dos sistemas de transmissão, na utilização dos recursos, flexibilidade e performance dos sistemas.

Este trabalho pretende mostrar os diferentes tipos de FACTS para compensação série, paralelo e combinada fazendo uma descrição básica do seu princípio de funcionamento, constituição e aplicações práticas. É discutida a influência desta nova tecnologia nos estudos de estabilidade transitória e dinâmica nos sistemas de potência. Por último, foram expostos os benefícios destes dispositivos.

2. Introdução

O aumento dos custos e das restrições ambientais tornou impraticável a estratégia do sobre-dimensionamento e, ao mesmo tempo, dificultou a construção de novas unidades de produção e linhas de transmissão. Por outro lado, tem-se observado um aumento contínuo do consumo de energia eléctrica. Tornou-se portanto necessário o desenvolvimento de meios para controlar directamente os fluxos de potência em determinadas linhas de um sistema.

O conceito de sistemas com fluxos de potência controláveis, ou Flexible AC Transmission Systems” (FACTS) tem recebido muita atenção recentemente, resultando na concepção de vários novos dispositivos para o controlo dos fluxos nas redes de energia eléctrica. Estes dispositivos são desenvolvidos com dois objectivos principais:

1. Aumentar a capacidade de transmissão de potência das redes;

2. Controlar directamente o fluxo de potência em trajectos específicos de transmissão.

O fluxo de potência numa rede de transmissão está limitado por uma combinação dos seguintes factores:

- Estabilidade;

- Fluxos paralelos ou fluxos de malha;

- Limites de tensão;

- Limites térmicos de linhas ou equipamentos.

Dispositivos FACTS são aplicáveis, de forma mais directa, às restrições de transmissão de potência relacionadas com problemas de estabilidade.

Os dispositivos FACTS irão afectar a operação do sistema, usualmente em resposta a perturbações críticas, permitindo uma melhor utilização da sua capacidade térmica.


_________________________________________________________________________DESE

2

3. Histórico dos Equipamentos FACTS

Equipamentos com conceito FACTS começaram a ser implementados a partir do final da década de 60 por grupos diversos, mas o nome FACTS, “Flexible Alternating Current Transmission Systems”, só passou a existir a partir de 1988, quando Hingorani publicou os seus artigos.

O conceito FACTS agrupa um conjunto de novos equipamentos de electrónica de potência que permitem maior flexibilidade de controlo dos sistemas eléctricos. Neste caso, entende-se flexibilidade como a capacidade de rápida e contínua alteração dos parâmetros que controlam a dinâmica de funcionamento de um sistema eléctrico.

Mais recentemente, em 1995, foi introduzido também o conceito de "Custom Power".

Os conceitos FACTS e "Custom Power" são bastante interessantes, pois tratam basicamente da aplicação da electrónica de potência em sistemas de potência, visando um controlo rápido e eficiente do fluxo de potência, no caso da tecnologia FACTS, e uma melhor qualidade da energia eléctrica, no caso do "Custom Power".

Este controlo de fluxo de potência pode ser obtido pelo uso de circuito de electrónica de potência que controlam rapidamente o ângulo de carga, a impedância ou a tensão do sistema CA nos casos da tecnologia FACTS. Nas aplicações tipo "Custom Power", além destas variáveis, existe a preocupação com a eliminação de harmónicos, desequilíbrios e variações na tensão.

4. Tipos de Equipamentos FACTS

Os controladores FACTS estão divididos em quatro categorias:

- Controladores série

- Controladores paralelo

- Controladores combinados série-série

- Controladores combinados série-paralelo.

Gyugyi classifica os equipamentos FACTS em gerações.

Na primeira geração temos os equipamentos FACTS utilizando tirístores. Equipamentos ligados em paralelo à rede são: o SVC (“Static var Compensator”) composto por TCR (“Thyristor Controlled Reactor”) e/ou o TSC (“Thyristor Switched Condensador”). Equipamentos ligados em série à rede são: o TSSC (“Thyristor Switched Series


_________________________________________________________________________DESE

3

Condensador”) e o TCSC (“Thyristor Controlled Series Condensador”). Equipamento que possui as características série e paralelo de forma integrada é o “Phase Shifter”.

A segunda geração é composta por equipamentos que utilizam tirístores tipo IGBT’s (“Insulated Gate Bipolar Transistor”) ou GTO’s (“Gate Turn Off Thyristor”). Utilizando estes tirístores temos o compensador paralelo, STATCOM (“Static Synchronous Shunt Compensator”) e o compensador série, SSSC (“Static Synchronous Series Compensator”).

A terceira geração de equipamentos FACTS é composta pela integração dos equipamentos série e paralelo numa mesma linha de transmissão. Um resultado disto é o UPFC (“Unified Power Flow Controller”), o qual é um equipamento combinado do SSSC e do STATCOM.

Pode-se considerar a existência de uma quarta geração de equipamentos FACTS. Nesta, a integração dos equipamentos série e paralelo é feita em linhas diferentes. Isto resulta em equipamentos com os nomes IPFC (“Interline Power Flow Controller”), CSC (“Convertible Static Compensator”) e outras possibilidades.

4.1 .SVC - Static VAR Compensator

Um dos mais importantes dispositivos FACTS é o SVC, compensador de potência reactiva estático convencional. Este é o elemento principal para a optimização da transferência de energia num Sistema Eléctrico de Energia.

O SVC pode fornecer a Energia Reactiva necessária ao controlo dinâmico de tensão evitando, assim, os desvios da potência reactiva da rede, provocados pela variação ao longo do tempo do diagrama de cargas, que poderiam resultar em variações inaceitáveis de tensão, instabilidade ou mesmo colapsos de tensão.

A precisão, a disponibilidade e a rapidez de resposta do SVC garantem uma grande performance em regime estacionário e no controlo do transitório da tensão comparado com os compensadores paralelos clássicos. O SVC é, também, usado para amortecer a oscilação de potência, melhorar a estabilidade transitória e reduzir as perdas do sistema melhorando o controlo da potência reactiva.

As aplicações práticas de um compensador estático num Sistema Eléctrico de Energia são:

- Manter a tensão a um nível constante, ou perto:

1. Abaixo de condições lentamente variáveis devido a variações da carga;

2. Para corrigir variações da tensão causadas por eventos inesperados (p. ex. rejeição da carga, saída de linhas e de geradores);

3. Para reduzir deslastres de tensão causados por flutuações rápidas na carga.

- Suportar a tensão do SEE durante avarias.

- Manter a tensão dos barramentos num valor alvo.


_________________________________________________________________________DESE

4

- Melhorar a estabilidade de SEE:

1. Suportando a tensão em pontos-chave (p. ex. o ponto médio de uma linha longa);

2. Ajudando a melhorar o amortecimento da oscilação.

- Melhorar o factor de potência.

- Aumentar a eficiência.

- Corrigir o desequilíbrio das fases.

4.1.1. Princípio de funcionamento

A figura 1 mostra um modelo ideal de um compensador paralelo (SVC) conectado ao ponto médio de uma linha de transmissão. Nesta figura, a fonte de tensão VS é constantemente controlada com o objectivo de controlar o fluxo de potência através dessa linha. Considera-se que as tensões VS e VR têm a mesma amplitude mas estão desfasadas de um ângulo δ.

Figura 1 - Compensador paralelo ideal (SVC) conectado ao ponto médio de uma linha de transmissão

A figura 2 mostra o diagrama fasorial do sistema da figura 1 para o caso de a tensão de compensação VM ter a mesma amplitude que as tensões VS e VR.

Figura 2 - Diagrama fasorial do sistema proposto com compensação de potência reactiva.


_________________________________________________________________________DESE

5

Neste caso, a potência activa transferida de VS para o lado da carga VR é dada por:

onde, V é a amplitude das tensões VS e VR.

Se nenhuma compensação estiver presente, a potência transferida é dada pela expressão:

Comparando estas duas equações nota-se que a potência reactiva paralela aumenta a capacidade de transmissão de potência activa pela linha, em especial se δ>30º. Da figura 2 é possível também concluir que, como a corrente de compensação IM está em quadratura com a tensão VM, não existe potência activa fluindo através do compensador. Ou seja, apenas potência reactiva flúi pela fonte VM.

4.1.2. Estruturas base

As estruturas base de um dispositivo controlado por tirístores de potência reactiva são:

- TSC (thyristor-switched shunt capacitor)

- TCR (thyristor-controlled shunt reactor)

- FC (Fixed capacitor)

A figura 3 mostra a topologia básica de um condensador comutado por tirístores. A ideia principal do TCR é dividir o banco de condensadores em suficientemente pequenos degraus de condensadores e ligá-los ou desligá-los individualmente, usando tirístores como interruptores, ao sistema de potência. Consequentemente, o controlo da potência reactiva gerada pelos condensadores ligados é feito de forma descontínua. Outra característica importante é que, como a ligação dos condensadores é feita a uma frequência muito baixa, os harmónicos não representam um problema sério nestes compensadores.


_________________________________________________________________________DESE

6

Figura 3 - Condensador controlado por tirístores (TSC)

A figura 4 mostra a topologia básica de uma indutância controlada por tirístores. O TCR controla a componente da corrente à frequência fundamental através da indutância atrasando o fecho dos tirístores, através do controlo dos ângulos de disparo destes, respeitando as passagens da corrente por zero. Devido ao controlo de fase usado para ligar os tirístores, os harmónicos das correntes gerados pelo TRC são de baixa ordem. São necessários transformadores ligados em triângulo-estrela, bem como a conexão de filtros passivos para reduzir estes harmónicos para níveis aceitáveis.

Figura 4 - Indutância controlada por tirístores (TRC)

O uso de um dos compensadores apresentados possibilita, assim, apenas um tipo de compensação indutiva ou capacitiva. Na maioria das aplicações é desejável ter a possibilidade de ambas características de compensação. O SVC é, então, projectado para operar nestas condições., constituído por um número considerável de TSC’s e um ou dois TRC’s, como mostra a figura 5. O circuito apresentado refere-se apenas a uma fase e não mostra os filtros passivos, normalmente necessários por causa dos harmónicos da corrente gerados pela ligação dos tirístores.


_________________________________________________________________________DESE

7

Figura 5 - Configuração do SVC

Este esquema pode fornecer potência reactiva variável ininterruptamente desde o máximo atraso até ao máximo avanço da corrente, como indicado na figura 6. Tem uma rápida velocidade de resposta.

Figura 6 - Característica VI do SVC

Quando a tensão diminui a capacidade de corrente do compensador também é reduzida proporcionalmente.

4.1.3. Sistema de controlo

Figura 7 – Modelo do diagrama de blocos para um SVC


_________________________________________________________________________DESE

8

Há várias configurações do SVC. A combinação do TSC e do TCR é a mais considerada, pois esta disposição torna possível o controlo do SVC sobre níveis predeterminados de potência reactiva dentro dos seus limites capacitivos e indutivos.

Um modelo unificado para representar todos os tipos de SVC’s e os seus controladores está representado na figura 7. O SVC é apresentado como um controlador da fonte de corrente I à frequência fundamental e em paralelo com uma reactância fixa Xt. Este modelo deriva do Equivalente de Thévenin de uma fonte de tensão Es, sem inércia, atrás da indutância Xt, tal que:

Es está sempre em fase com a tensão V. Xt é a reactância total do SVC e é definida por:

onde, Xi = V2nom / Qi para a parte do TCR e Xc=V2 nom / Qc para a parte do TCS. A

amplitude da corrente da fonte é dada por:

Onde αi e αc são as fracções de condução do TCR e do TSC, respectivamente.

4.1.4. Exemplo de aplicação

Desde 1995, um SVC está em funcionamento em Matimba-Insukamini.

Um corredor, com 600MWde potência e 405 km de comprimento, interliga África do Sul a Zimbabué. Está situado entre a subestação ZESA Insukamini, de 330 kV, no Zimbabué, e o ponto de ligação da conexão a 400 kV para a África do Sul. Esta linha longa faz parte de um paralelo de ligações com o link de ligação HVDC de Cahora Bassa (figura 8).


_________________________________________________________________________DESE

9

Figura 8 – Interligação a 600MW entre Matimba e Insukamini.

A única ligação a 400kV entre Matimba e Insukamini é relativamente fraca e é pouca amortecida. Logo, oscilações na frequência da potência activa (<0,5 Hz) tendem a aparecer entre África do Sul e Zimbabué. O SVC está lá para atenuar estas oscilações de potência.

Com o SVC em funcionamento, a estabilidade e os limites de transferência de potência aumentaram aproximadamente 150MW naquele corredor de potência.

É de notar que sem o SVC seria necessário uma nova linha. Logo, seria preciso mais tempo na construção e consequentemente os custos aumentariam. Assim, o SVC trouxe também benefícios ambientais que não podem ser facilmente quantificados, mas no entanto são muito importantes.

O SVC consiste numa parte capacitiva a 100 MVar, numa parte indutiva a 200 MVar e em filtros harmónicos a 50MVar. Por controlo adequado destes ramos, o funcionamento desejado do SVC é conseguido. O amortecimento das oscilações de potência é activado se grandes oscilações e/ou uma potência derivada elevada aparece no SEE.

O SVC pode ser manobrado a partir de três locais: a sala de controlo do SVC, a casa de controlo de ZESA em Insukamini e, remotamente, via SCADA no centro de controlo de ZESA.

Figura 9 – SVC de Insukamini


_________________________________________________________________________DESE

10

4.2. TSSC - “Thyristor-Switched Series Capacitor” TCSC - “Thiristor Controlled Series Compensation”

Desde a rápida evolução da electrónica de potência, microprocessadores, microelectrónica e comunicação nos últimos anos, é possível a implementação da tecnologia dos FACTS. FACTS refere-se à aplicação de equipamento de electrónica de potência com uma ou mais funções num certo local de sistemas de transmissão para regular e controlar os parâmetros eléctricos (tais como a tensão, impedância, ângulo de fase, etc.,) de modo a obtermos um sistemas mais fiável, flexível e eficaz.

É desde sempre reconhecido que no transporte de potência ac ao longo de linhas longas foi inicialmente limitado pela impedância série da linha. A compensação série capacitiva foi introduzida à décadas atrás para cancelar a parte reactiva da impedância da linha e por isso aumentar a potência transmitida. Consequentemente, depois da introdução dos FACTS foi demonstrado que a compensação série é altamente eficaz no controlo de ambos fluxo de potência e aumento de estabilidade nas linhas.

A compensação série pode ser aplicada para atingir a total utilização das linhas de transmissão controlando o fluxo de potência das linhas, prevenindo o fluxo contrário desta e com o uso de controlos rápidos minimizar os efeitos das perturbações no sistema.

Esta pode ser entendida como que a impedância de um condensador da compensação série, cancela a parte da reactância da linha e por isso a transmissão efectiva da impedância, é como que se a linha tivesse diminuído de comprimento. Uma explicação física para esta compensação é que para aumentar a corrente na série de impedâncias da linha, a tensão terá de ser aumentada. Isto poderá ser feito através de um condensador série; a impedância que produz tensão oposta à tensão que prevalece na reactância da linha faz com que esta última tensão aumente.

4.2.1. TSSC

O Thyristor-Switched Series Condensador (TSSC) consiste num número de condensadores em série, cada um ligado por um conector bypass composto por dois tirístores em paralelo. Este compensador é muito semelhante ao GTO Thyristor-Controlled Series Condensator (GCSC) apenas difere ao switch imposto pelas restrições de um tirístor convencional.

Figura 10 – Esquema simples de um TSSC


_________________________________________________________________________DESE

11

O nível de actuação deste compensador é controlado pelo número de condensadores que estão ligados em série tal como representado na figura 10. Estes entram em condução pelo ligamento da porta do tirístor. Esta comuta sempre que a corrente vai a zero.

Figura 11 – Representação de um offset de um condensador resultante das restrições da introdução de uma

linha com corrente zero.

Ou seja, tendo a corrente uma forma de sinusóide, o condensador é carregado em meio ciclo da corrente da linha, na polaridade oposta do outro meio ciclo a corrente da linha vai ser descarregada. Como pode ser visto na figura 11, a inserção do condensador na corrente de zero, requerida pelo tempo de ligação do tirístor, resulta numa tensão offset dc que iguala a amplitude da tensão ac do condensador. Para minimizar uma corrente inicial brusca, o tirístor deve ser ligado apenas quando a tensão do condensador for a zero. Com o offset dc a prevalecer pode causar um atraso até um ciclo completo o que limita teoricamente o tempo de actuação do TSSC.

O TSSC pode controlar o nível de série de compensação por introdução ou corte de condensadores em série mas não pode alterar as características normais dos condensadores clássicos em serei da linha compensada. Isto significa que um nível alto de compensação TSSC pode causar uma ressonância sub síncrona tal como a de um condensador comum. Em princípio o stwitch do TSSC pode ser modulado para contra reagir às oscilações sub síncronas. Contudo, considerando o tempo de switching relativamente elevado poderá fazer com que a modulação não seja eficiente, excepto se for para bandas de frequência largas. Por isso o modelo simples do TSSC não deverá ser utilizado para situações críticas em que é requerido um grau elevado de compensação e onde a possibilidade de ressonâncias sub síncronas possam estar presentes. Este pode ser utilizado para controlo de fluxo de potência onde o tempo de resposta seja moderado.

4.2.2. TCSC

O Thiristor Controlled Series Compensation (TCSC) é um membro importante da família dos FACTS também designado como Advance Series Compensation (ASC). Os benefícios técnicos deste componente incluem o controlo da reactância equivalente da linha e pode, portanto, ser utilizado para controlar o fluxo de potência, amortecimento da variação de


_________________________________________________________________________DESE

12

potência, redução de curto-circuito, estabilidade em regime transitório e a mitigação de ressonância sub síncrona (SSR).

O TCSC consiste basicamente de um condensador convencional (fixo) em paralelo com um TCR (Thyristor-Controlled Reactor). Este TCR não é mas do que um disparo de tirístores em série com uma indutância. Este conjunto é conectado em série com uma linha de transmissão. A figura 12 ilustra um TCSC convencional.

O funcionamento básico do TCSC é fornecer continuamente um condensador variável por meio de cancelar parcialmente a compensação efectiva capacitiva do TCR.

Em algumas aplicações é colocado um metal-oxide varistor (MOV) para protecção de sobretensões. Este modelo pretende aumentar a performance global do sistema de potência.

Figura 12 – Esquema básico de uma linha antes da implementação de um TCSC e após um TCSC.

O TCR é uma impedância reactiva controlada a partir do ângulo α.

Os TCSC têm três modos distintos de operação:

- O modo “Bypass”: caso em que α = 90º. Nesta situação, a indutância, que tem um valor muito pequeno está totalmente inserido e atrai toda a corrente da linha “bypassando” o condensador. Ou seja a total condução dos tirístores.

- Condensador fixo, que representa o valor mínimo de compensação do equipamento. Não há condução dos tirístores.

- Modo de controlo contínuo ou modo “Vernier”: caso em que o ângulo de disparo pode variar entre 90º e 180º, possibilitando que o TCSC apresente uma reactância variável, tanto na região capacitiva quanto na região indutiva.

MOV MOV


_________________________________________________________________________DESE

13

Figura 13- Característica do TCSC tendo em conta a variação do ângulo

Quando o equipamento é controlado para funcionar a baixos níveis de condução de tirístores, uma corrente de circulação injecta eficazmente uma tensão para o condensador resultando numa impedância capacitiva maior que a frequência nominal condensador reactância, e quando os tirístores são controlados para operar com grandes níveis de condução, a corrente de circulação é revertida e a impedância vai ser indutiva na frequência fundamental.

O TCSC pode ser especificado e dimensionado para exercer várias funções em conjunto. O que difere uma aplicação das outras é basicamente a função de controlo utilizada e o “raing” do equipamento.

4.2.3. Aplicações do TCSC

Na operação dos sistemas de potência com níveis elevados de transferência de potência via linhas longas de transmissão, os problemas de estabilidade causados pelas pequenas perturbações podem ser um assunto de discussão de aplicação dos TCSC. As oscilações sub síncronas na baixa frequência de oscilação nos sistemas de potência são dois grandes exemplos de não estabilização dinâmica.

Entre os vários estudos de melhoria dos sistemas de potencia os FACTS têm se tornado os mais eficazes.


_________________________________________________________________________DESE

14

Em 1993 foi instalado um TCSC numa subestação da Bonneville Power Administration (BPA) em Oregon. Os objectivos deste projecto eram de produzir um TCSC com multimódulos comercial, testá-lo sobre condições adversas e para funcionar como um elemento contínuo pertencente ao sistema de transporte do BPA

Figura 14 – Diagrama unifilar da aplicação do TCSC

A figura 14 representa o esquema equivalente da integração do TCSC no sistema. Consiste em 6 módulos idênticos, conectados em série. Cada módulo está introduzido numa cabine com um switch acessível.

Cada módulo é controlo do independentemente com tirístores totalmente bloqueados.

Com este projecto pode-se verificar que o TCSC é neutro relativamente às ressonâncias sub síncronas (SSR), ou seja, aplica uma grande oscilação contrária ao SSR na presença de condensadores séries não controlados. Mostrou também eficácia no controlo de tensão e corrente, portanto o TCSC foi utilizado para aumentar a potência de transporte nas linhas da instalação.

Figura 15 – Aplicação de um TCSC


_________________________________________________________________________DESE

15

4.3. “Phase Shifter”

A figura 16 apresenta um sistema com um compensador de ângulo de fase ideal. Este compensador controla a diferença entre os ângulos de fase entre dois sistemas podendo actuar assim directamente sobre o fluxo de potência activa transferida entre estes dois sistemas.

Figura 16 - Sistema com um compensador de ângulo de fase ideal

A figura 17 representa o diagrama fasorial de um sistema com um compensador de ângulo de fase ideal. Este diagrama mostra que o fasor de tensão Vpq do compensador de ângulo de fase ideal pode assumir qualquer desfasamento em relação à corrente de linha I e a sua região de operação é um círculo de raio máximo igual à máxima tensão Vpq de compensação. Isto significa que esse compensador pode ter que fornecer ou absorver potência activa, bem como potência reactiva.

Figura 17 - Diagrama fasorial de um sistema com um compensador de ângulo de fase ideal

PC ≠ 0 QC ≠ 0


_________________________________________________________________________DESE

16

Neste caso, a potência transmitida pela linha de transmissão da figura 16 é dada pela expressão:

onde, α é o ângulo de controlo de fase. Assim, quanto mais próximo de 90º for a diferença de fase (δ- α) maior será a potência activa transmitida.

A figura 18 descreve as características de potência activa para um sistema sem compensação e com compensação em paralelo, em série e do ângulo de fase. A compensação através do desfasador descrita nesta figura foi obtida assumindo que as tensões VS, VSI e VR, mostradas na figura 16 têm a mesma amplitude. Observando a figura 18 conclui-se que a melhor escolha seria a compensação série quando se quer aumentar a capacidade de transferência de potência activa. O compensador desfasador é importante quando se deseja conectar dois sistemas distintos que possuem ângulos de transmissão elevados ou de difícil estabilidade dinâmica.

Figura 18 - Características de transferência de potência activa de um sistema com compensação em paralelo, em

série, de ângulo de fase e sem compensação

A figura 19 mostra um controlador desfasador, onde os tirístores estão associados em anti-paralelo formando um comutador bidireccional, comutada naturalmente. Estes comutadores são conectados no enrolamento secundário de um transformador. Assim, disparando um conjunto de tirístores, uma tensão é conectada em série com a linha de transmissão através do secundário do transformador. A amplitude da tensão inserida em série pode então ser variada através de um controlo de fase para disparar os tirístores. Para evitar a geração


_________________________________________________________________________DESE

17

excessiva de harmónicos um transformador com vários “taps” secundários é usado. O diagrama fasorial da tensão fase-neutro da fase “a” está representado na figura 19.

Figura 19 – Controlador desfasador usando tirístores e diagrama fasorial da tensão fase-neutro da fase “a”

4.4. STATCOM - Compensador Síncrono Estático 4.4.1. Introdução

O STATCOM, sigla de STATic synchronous COMpensator, é um equipamento FACTS (Flexible AC Transmission System) utilizado para o controlo de potência reactiva. Os elementos básicos deste equipamento são os transformadores de acoplamento e de redução de harmónicos, os inversores e fontes de tensão cc, conforme se encontra representado na figura 20.

Figura 20 - Esquema básico do STATCOM.


_________________________________________________________________________DESE

18

Este equipamento pode ser utilizado para o controlo do factor de potência, para a regulação de tensão no ponto de conexão, permitindo também melhorar a estabilidade dinâmica do sistema eléctrico.

4.4.2. Princípio de funcionamento do STATCOM

O princípio de funcionamento do STATCOM pode ser descrito através do diagrama representado na figura 21. No diagrama, o sistema eléctrico e o STATCOM são representados respectivamente pelas fontes de tensão VS e VI. A fonte de tensão VI, de forma a simplificar as análises, é representada sem os componentes harmónicos presentes na saída do conversor. A reactância indicada por XL representa as reactâncias dos equivalentes de Thévenin do sistema e do transformador de acoplamento do STATCOM. Encontra-se também representado na figura 21 o diagrama fasorial das tensões, onde δ é o ângulo de desfasamento entre as tensões do sistema e do STATCOM.

Figura 21: Esquema simplificado do STATCOM e do sistema eléctrico e diagrama fasorial das tensões.

Os fluxos de potência activa e reactiva entre as duas fontes de tensão, em regime permanente, podem ser descritos através de equações como se segue:

Considerando as equações anteriores e os diagramas fasoriais representados na figura 22 temos cinco situações possíveis:

1. Tensão VS adiantada em relação a VI, figura 22(a), 90º < δ < 0º, existe um fluxo transitório de potência activa na direcção da fonte “I” (compensador).


_________________________________________________________________________DESE

19

2. Tensão VS atrasada em relação a VI, figura 22(b), -90º < δ < 0º, existe um fluxo transitório de potência activa na direcção da fonte “S” (sistema).

3. Tensão VS em fase com VI, figura 22(c), δ = 0, e se |VS| = |VI|, não existe corrente no circuito e portanto não existe fluxo de potência activa, nem reactiva, entre as fontes “S” e “I”.

4. Tensão VS em fase com VI, figura 22(d), δ = 0, e se |VS| > |VI|, não existe fluxo de potência activa entre as fontes “S” e “I”, mas existe potência reactiva indutiva (QS>0).

5. Tensão VS em fase com VI, figura 22(e), δ = 0, e se |VS| < |VI|, não existe fluxo de potência activa entre as fontes “S” e “I”, mas existe potência reactiva capacitiva (QS < 0).

Figura 22 - Diagramas fasoriais das tensões e correntes do sistema eléctrico e do STATCOM.

Verifica-se assim que uma fonte de tensão com capacidade de controlo de fase pode direccionar o fluxo de potência activa, e com o controlo de amplitude, pode-se controlar a potência reactiva naquele ponto do circuito.

As situações descritas anteriormente mostram como o STATCOM opera em relação ao sistema eléctrico ao qual está conectado. Desta forma, caso as tensões do sistema e do STATCOM estejam sincronizadas e em fase (δ = 0º), não há fluxo de potência activa em nenhum sentido. Porém, se a amplitude das tensões forem diferentes, observa-se um fluxo de potência reactiva entre os dois sistemas. Assim, considerando que a tensão do sistema


_________________________________________________________________________DESE

20

eléctrico é constante, se a tensão do STATCOM puder ser variada continuamente, porém com amplitude menor que a tensão da rede, este passa a operar como um banco trifásico de indutores variáveis, gerando correntes atrasadas de 90º em relação à tensão do sistema eléctrico. Por outro lado, se a tensão for variada continuamente, porém com amplitude maior que a da rede, pode-se obter potência reactiva capacitiva e o STATCOM passa a operar como um banco de condensadores trifásicos variáveis, gerando correntes adiantadas de 90º.

4.4.3. Composição do STATCOM

No STATCOM, a fonte de tensão controlada em amplitude e fase é implementada através de inversores. Estes inversores possuem, no lado de cc, condensadores de forma a simular uma fonte de tensão cc. Este condensador funciona também como sistema de armazenamento de energia. Os transformadores são utilizados para compatibilizar os níveis de impedância do compensador e do sistema ca. Na maioria dos casos o transformador é utilizado também para minimizar o conteúdo dos harmónicos da tensão do inversor.

Assim, o STATCOM é composto por quatro partes básicas: inversores, transformadores, condensadores do lado de corrente contínua e um sistema de controlo, como se encontra representado na figura 20. Existem variações das topologias utilizadas, porém o esquema de partes básicas continua o mesmo e o funcionamento do STATCOM, discutido anteriormente, não se altera.

As partes integrantes do STATCOM são discutidas a seguir, identificando as suas funções e variações dentro das topologias pesquisadas.

4.4.3.1 Inversores

- Função

Os inversores são conjuntos de comutadores com capacidade de corte e condução controlados e têm como função no STATCOM a geração de tensão alternada a partir da tensão de corrente contínua existente aos terminais do condensador.

- Comutadores utilizados

Os comutadores utilizados na composição dos inversores são, actualmente, os GTO’s (Gate Turn Off Thyristors), os IGBT’s (Insulated Gate Bipolar Transistors), os IGCT’s (Integrated Gate Commuttated Thyristors), os HiGT’s (High-Conductivity IGBT) e IEGT’s (Injection- Enhancement IGBT).


_________________________________________________________________________DESE

21

Os IGBT’s são comutadores com capacidades de tensão e corrente menores (3,2kV, 1,2kA) e podem operar em frequências da ordem de até 2kHz em conversores na faixa de potência de MW.

Os IGCT’s e GTO’s são comutadores com características de potência maiores (6,6kV / 3kA), mas as suas aplicações são limitadas na frequência até 1kHz. Porém, em geral, estes comutadores são utilizados na frequência da rede.

- Topologias

Os esquemas de ligação mais comuns dos inversores do STATCOM são compostos pelo inversor trifásico em ponte, figura 23(a), por inversores monofásicos compondo uma estrutura trifásica, figura 23(b), ou pelo inversor trifásico de três níveis tipo “neutral point clamped”, ou NPC, figura 23(c).

Figura 23(a)- Inversor trifásico em ponte.

Figura 23(b)- Inversor trifásico composto Figura 23(c)- Inversor trifásico três níveis “neutral- por 3 inversores ponte H monofásicos. point-clamped”.


_________________________________________________________________________DESE

22

4.4.3.2. Condensador do lado de corrente contínua

- Função

A principal função do condensador no STATCOM é servir de fonte de tensão contínua possibilitando a actuação do inversor. Tem também como função servir de acumulador temporário de energia, permitindo trocas entre o sistema eléctrico e o STATCOM.

- Topologias

A forma ligação de condensadores mais utilizada no STATCOM está representada na figura 24(a), onde apenas um condensador é conectado a um ou mais conversores. Existem outros exemplos, como o representado na figura 24(b), onde para cada conversor há um condensador independente.

Idealmente, cada conversor utilizado deve ter um condensador no seu lado cc. No entanto, para se obterem maiores níveis de tensão, os condensadores são colocados em série ou em paralelo.

.

Figura 24(b) - Topologia com condensadores individuais para cada inversor.

Figura 24(a) - Topologias de condensadores do lado de corrente contínua.


_________________________________________________________________________DESE

23

- Controlo de tensão do condensador

Num caso ideal, o STATCOM está ligado a uma fonte de tensão cc com tensão variável. A fonte de tensão ideal permite ao STATCOM compensar potência activa e reactiva. Porém, no caso real, o STATCOM controla apenas potência reactiva, e a fonte de tensão é substituída por um condensador.

O arranque do STATCOM, e por consequência a carga do condensador, pode ser realizada de duas formas. Quando a carga é feita a partir da tensão ca, conectando o STATCOM directamente ao sistema eléctrico os inversores operam como rectificadores controlados.

A outra possibilidade é fazer a carga pelo lado cc, através de um rectificador auxiliar. Isto resulta em maiores custos de implementação mas permite um controlo independente da tensão.

- Transformadores

No STATCOM são utilizados dois grupos de transformadores: o transformador de acoplamento, cuja função é ligar o compensador à rede, e os transformadores da estrutura magnética de redução de harmónicos. Existe a possibilidade de se fazer transformadores que possuam ambas as funções, porém, este tipo de arranjo não é comum.

Enquanto o transformador de acoplamento possui relações simples entre primário e secundário, e ligações do tipo estrela-estrela ou estrela-triângulo, os transformadores da estrutura magnética de redução de harmónicos podem ter relações de ligações mais complexas.

Quando os transformadores são utilizados para reduzir o conteúdo harmónico, temos dois tipos de arranjos básicos: as topologias ziguezague e estrela-triângulo.

4.4.4. Sistema de controlo do STATCOM

O controlo a ser aplicado ao STATCOM é função das necessidades do sistema: controlo da potência reactiva, auxílio à estabilidade, regulação de tensão, etc. Também, diversas é as técnicas utilizadas para estes fins, com suas vantagens e desvantagens.

4.4.4.1. Componentes básicos do controlo do STATCOM

Os componentes básicos do controlo do STATCOM, representados na figura 25, são o controlador de sincronismo e o controlo de reactivos.

Para o STATCOM funcionar como um controlador de potência reactiva é necessário que existam o controlo de sincronismo e o controlo de amplitude de tensão.


_________________________________________________________________________DESE

24

O sincronismo entre as tensões do sistema e as tensões geradas pelo conjunto de inversores e transformadores é feito por um oscilador bloqueado em fase, ou PLL, phase locked loop.

Conforme mostrado, a potência reactiva está relacionada com a amplitude das tensões geradas no STATCOM e estas tensões estão relacionadas com a tensão no condensador cc.

Figura 25- Esquema do STATCOM com detalhes do controlo.

Assim, um controlo actuando sobre a tensão no condensador cc faz o controlo da potência reactiva gerada pelo STATCOM.

Para complementar o bloco de controlo, é necessário a lógica de disparo dos comutadores. Este bloco recebe o sinal de sincronismo e o sinal de controlo de reactivos, e a partir destes faz o accionamento dos comutadores dos inversores do STATCOM.

4.5. SSSC- “Static Synchronous Series Compensator”

Um exemplo de equipamento FACTS baseado num conversor de tensão cc-ca é SSSC (“Static Synchronous Series Compensator”), cujo princípio de funcionamento baseia-se na inserção de uma fonte de tensão em série com a linha de transmissão. A tensão gerada pelo conversor deve estar em quadratura e atrasada em relação à corrente, de forma que apresente a mesma característica de um condensador, proporcionando um efeito capacitivo


_________________________________________________________________________DESE

25

sobre o Sistema Eléctrico de Energia. A característica indutiva também pode ser sintetizada e pode ser útil nos casos em que se deseja diminuir o fluxo de potência transmitida.

O diagrama de blocos do SSSC conectado a uma linha de transmissão está representado na figura 26. O sistema G representa a fonte ca trifásica (produção), a impedância é representada apenas por uma indutância L e a carga (sistema R) é composta apenas por um conjunto trifásico de resistências da linha.

Figura 26 - Diagrama de blocos do SSSC conectado a uma linha de transmissão

O compensador deve gerar tensões em quadratura, em avanço ou atraso, em relação à corrente da linha, correspondendo, com isto, à síntese de um condensador ou indutância, respectivamente. Para gerar estas tensões a corrente de linha é medida e o bloco do controlador do SSSC calcula a tensão de compensação. A amplitude desta tensão está relacionada com o nível de potência reactiva Qref que se deseja gerar ou absorver. O Controlador dos Conversores controla o “gate” dos IGBT’s do CFT (conversor fonte de tensão) que, então, gera as tensões que serão entregues ao sistema de transmissão através de transformadores.

O SSSC proporciona o controlo de fluxo de potência de forma rápida e precisa de uma linha de transmissão através da alteração de forma electrónica da sua impedância.


_________________________________________________________________________DESE

26

4.6. UPFC’s - "Unified Power Flow Controller"

O UPFC (“Unified Power Flow Controller”) foi originalmente proposto por L. Gyugyi, em 1992. O UPFC é constituído, basicamente, do agrupamento do STATCOM com o SSSQ, apresentados, anteriormente, num único equipamento. Ou seja, é formado por dois conversores ligados "back-to-back”, pelo lado dc, sendo que um deles é ligado em série com a linha de transmissão e o outro, em derivação, pelo lado CA, conforme mostra a figura 27.

O UPFC é um compensador universal, capaz de controlar simultaneamente o fluxo de potência que passa por uma linha de transmissão, e a tensão CA de um barramento controlada. Ele tem resposta muito rápida e não existe nenhum substituto, convencional ou de electrónica de potência, que possa realizar todas suas funções de compensação, com o mesmo desempenho. Ou seja, o UPFC é um equipamento revolucionário, capaz de realizar funções de compensação, dentro da nova concepção de sistemas FACTS, que oferece alternativas para o controlo de sistemas de potência até então impossíveis com o uso de equipamentos tradicionais.

O circuito de controlo do UPFC pode ser alterado, com base na nova teoria de potência activa e reactiva instantânea que impulsionou o desenvolvimento dos filtros activos. Mostrou-se, com sucesso, que esta teoria possibilita a incorporação de novas funções de compensação harmónica, sem prejuízo daquelas originalmente propostas por L. Gyugyi.

Figura 27 - Configuração básica e funções de compensação de um UPFC


_________________________________________________________________________DESE

27

A capacidade de armazenar energia no link dc comum é geralmente pequena pois a potência activa absorvida pelo conversor em paralelo é igual à potência activa gerada pelo conversor série e vice-versa. Se essa troca não é realizada a tensão dc pode aumentar ou diminuir dependendo da potência que está a ser absorvida ou gerada por ambos os conversores. Do outro lado, a potência reactiva compensada pelos conversores em paralelo ou em série devem ser escolhidas independentemente uma da outra, dando assim uma grande flexibilidade no controlo do fluxo de potência pela linha. O digrama fasorial da figura 28 mostra que o UPFC pode ser controlado de maneira que este possa gerar uma tensão de compensação série, com qualquer amplitude e fase (sua região de operação é um círculo). Esta é uma das principais vantagens do UPFC quando comparado com o controlador desfasador baseado em tirístores.

Figura 28 – Diagrama de blocos de um compensador unificado (UPFC) e digrama fasorial da tensão fase-neutro da

fase “a”

4.7. IPFC – “Interline Power Flow Controller”

O Interline Power Flow Controller (IPFC), proposto por Gyugyi, Sen e Schaude em 1998, destina-se compensar um número de linhas numa subestação. Normalmente são utilizados SSSC para aumentar a transmissão de potência através de uma linha e para equilibrar a carga normalmente encontrada num sistema de transporte. Contudo os compensadores reactivos série são incapazes de controlar o fluxo de potência reactiva e por isso o equilíbrio adequado nas linhas. Este caso torna-se particularmente evidente nas linhas em que a relação reactiva e resistiva (X/R) da impedância da linha é relativamente baixa. A compensação série reduz apenas a impedância reactiva da linha e por isso aumenta as perdas na linha. O IPFC controla de forma independente a compensação série de cada linha


_________________________________________________________________________DESE

28

individualmente e por isso tem a capacidade de transferir a potência entre as linhas compensadas, ou seja, de igualar a potência activa e reactiva na linha. Sendo assim reduz as sobrecargas de transmissão de potência e compensa as quedas de tensão, o que torna o IPFC um elemento mais eficaz na transmissão de potência numa subestação comparativamente com os anteriores FACTS.

O IPFC é constituído por vários conversores dc-ac em cada um deles faz a compensação série para as diferentes linhas da subestação funcionando assim como um SSSC em cada uma das linhas de transmissão. Cada conversor está ligado entre si pelos terminais dc e podem ser controlados para fornecer potência para o link dc linha de transmissão que controlam. Alguns destes conversores são equipados com controlos de potência activa e reactiva semelhantes ao UPFC para compensar linhas em sobrecarga ou linhas com grande possibilidade que a potência transmitida seja fortemente reactiva. Este tipo de configuração exige bastante manutenção.

Considerando o esquema básico do IPFC apresentado na figura 29, este apresenta dois conversores dc-ac em oposição, cada um compensa a linha de transmissão por injecção de tensão.

Figura 29- Esquema simples de dois controladores IPFC

O link dc comum é representado pela seta bidireccional que troca potência activa entre as duas fontes de tensão, as linhas são representadas pelas impedâncias equivalentes X1 e X2. Assumindo que as linhas têm a mesma impedância, que as tensões de entrada e de saída são iguais. De modo a estabelecer uma relação com o sistema admite-se que é o sistema 1 que controla arbitrariamente as potências activa e reactiva da linha. Pode-se analisar o esquema de fasor correspondente ao IPFC.


_________________________________________________________________________DESE

29

Figura 30 – Conversor IPFC “prime” e respectivo diagrama fasorial

Neste pode-se verificar a relação entre V1s, V1r, V1x e a tensão injectada V1pq com uma amplitude e ângulo controlável. Por exemplo a rotação do fasor V1pq com um ângulo ρ1pq varia ambas a amplitude e ângulo de V1x. As regiões de operação dos IPFC podem variar significativamente, dependendo das tensões e potências associadas a cada linha de transmissão e do nível de compensação desejado. Naturalmente que para tensões de transporte mais elevadas a linha poderá transmitir a potência necessária para a capacidade de baixa tensão para optimizar a potência de transporte sem afectar o próprio transporte.

O IPFC tem grande vantagem quando controla compensação série ou o fluxo de potência porque combina entre si os vários compensadores séries (SSSC) sem uma grande adição de hardware e contempla muitas capacidades funcionais destes, que pode ser usada de linha para linha dependendo das condições globais do sistema. Os vários conversores série do IPFC também podem ser desconectados e funcionarem com compensadores reactivos série independentes.

Poderia-se conectar conversores com tensão dc diferentes uns dos outros através de conversores dc-dc (“Choppers”) mas este sistema teria elevadas perdas de operação. Por isso é desejável que se estabeleça uma ligação com uma tensão dc comum para todos os controladores na mesma instalação. Para além do mesmo nível de tensão das ligações dc também é aconselhável usar o restante equipamento da instalação à mesma tensão para standardizar a instalação.

O IPFC é considerado uma solução ideal para o equilíbrio para o fluxo de potência activa e reactiva num sistema emalhado devido às suas funcionalidades. Isto é o IPFC pode ser programado para controlar funções de operação totalmente diferentes e independentes, por exemplo P e Q, controlo de fases (a partir do ângulo de regulação), impedância de transmissão, etc. Contudo o IPFC também apresenta os seus problemas, nomeadamente tendo em consideração que o somatório das potências transmitidas das linhas têm que igualar a zero e no caso de uma contingência as linhas suportadas pelo conversor principal denominado de “prime” também estarão em sobrecarga, como solução utiliza-se a combinação do IPFC com o UPFC em que um conversor é colocado em paralelo junto com os conversores série.


_________________________________________________________________________DESE

30

4.8. CSC – “Convertible Static Compensator”

Este dispositivo FACTS é concebido para executar múltiplas funções, ganhando em economias de escala e em flexibilidade. Para além de funções semelhantes às de um UPFC e de compensador estático, permite o controlo simultâneo de várias linhas, num estilo de operação coordenada designado por IPFC – Interline Power Flow Controller.

Figura 31 – Esquema do CSC

Um equipamento deste tipo foi instalado pela NYPA – New York Power Authority na Marcy Substation, contendo 100 blocos rectificador/inversor e tendo capacidades para controlar ±200 MVAr em série e ±200 MVAr em derivação, alternativamente, ou ±100 MVAr série, ±100 MVAr derivação em simultâneo. Os benefícios esperados pela NYPA foram um incremento da capacidade de transporte de 240 MW, com alívio de situações de congestionamento de trânsito de potência, máxima utilização da capacidade da rede, melhoria da capacidade de regulação de tensão e redução das perdas de energia.


_________________________________________________________________________DESE

31

5. Problemas de estabilidade

O fluxo de potência em linhas de transmissão tem como função enviar e receber tensões. Assumindo que as amplitudes dos barramentos são fixos para aumentar o fluxo de potência é necessário aumentar δ, ou seja, o ângulo entre a tensão de entrada e a tensão de saída. Contudo, aumentando o ângulo de tensão poderá implicar o aparecimento de instabilidade transitória. Nos casos de estabilidade transitória, a oscilação decresce rapidamente e inicia-se a operação “steady-state”. Os cacos de instabilidade transitória ocorrem de imediato oscilações no sistema que levam à perda de sincronismo dos geradores em relação ao sistema e o ocorre o deslizamento destes. A instabilidade dinâmica encontra-se algures no meio destes dois casos. Mesmo sobre condições normais de funcionamento os sistemas de potência oscilam.

Os FACTS diminuem os problemas de instabilidade transitória e dinâmica, visto que estes alargam os limites de estabilidade. Permite um aumento de carga do sistema antes que a instabilidade ocorra e o tempo rápido de resposta dos FACTS faz com que a oscilação do sistema diminua para que não se perca o sincronismo dos geradores.

A falta de potência que suporta a potência reactiva capacitiva na saída do transporte, particularmente quando ocorre uma contingência, pode levar a um colapso de tensão. A instabilidade da tensão pode ser agravada pela acção automática dos transformadores “tap” dos sistemas de distribuição que têm como finalidade manter a tensão de consumo não considerando a capacidade de transmissão.

6. Conclusões

Os benefícios dos FACTS são:

- Controlo do fluxo de potência. O uso do controlo do fluxo de potência pode ir ao encontro de um contracto, assegurar o fluxo potência óptimo e enfrentar situações de emergência.

- Aumentar a capacidade de carga nas linhas até aos seus limites térmicos, incluindo curtos e sazonais. É necessário indicar que os limites térmicos variam igualmente com as condições atmosféricas.

- Aumento da segurança através do aumento da estabilidade dinâmica, limitando as correntes de curto-circuito e sobretensões. Gestão de deslastre de cargas e de amortecimentos de oscilações electromecânicas dos sistemas de potência.

- Fornece segurança nas interligações com as linhas vizinhas e por tal diminui os requisitos de reserva girante.

- Aumenta a flexibilidade num local de produção.

- Reduz o fluxo de potência reactiva

- Reduz as inversões de fluxo de potência.


_________________________________________________________________________DESE

32

- Diminui os custos de produção.

- Diminui o impacto ambiental pois não é necessário novas instalações já que os FACTS conseguem retirar melhor proveito das instalações existentes.

A tendência até agora mostra que as aplicações dos FACTS nos sistemas de potência podem ser divididas em dois tipos:

1. Aplicações de efeitos localizados onde se destaca o uso de equipamentos FACTS para controlo de tensão e para amortecimentos de modos locais de oscilação.

2. Aplicações de efeitos globais onde se destaca o uso de equipamentos FACTS para amortecimentos de modos de oscilação entre áreas.

A utilização dos FACTS é bastante fácil pois são totalmente controlados a partir dos centros de controlo e, também, por via SCADA.

A manutenção destes dispositivos é efectuada ao mesmo tempo que a manutenção geral da instalação.

Figura 32 – Imagem ilustrativa dos benefícios dos FACTS


_________________________________________________________________________DESE

33

Bibliografia

Ole Johan Hems, Mojtaba Noroozian, “Application of Thyristor Controlled Series Condensador for Damping of Electromechanical Oscillations”, EME’97

Zhao Xueqiang, Chen Chen, “Circuit Analysis of a Thyristor Controlled Series Compensation”, IEEE Trans. Power Delivery, 1998

Zhongdong Yin, Luyuan Tong, Yongtin Chen, Dongxia Zhang, Chunlin Guo, Zhonghong Wang, “A Study on the Characteristics of TCSC Based on Digital Simulations and Physical Experiments”, IEEE Trans. Power Delivery, 1998

X. Zhou, J. Liang, “Overview of Control Schemes for TCSC to Enhance the Stability of Power Systems”, IEEE Proc.-Gener. Transm Distrib. 1999

Carlos Gama, Roberto L. Leoni, Roberto Fraga, Jurandir Cavalcanti, Wo Ping,“Interligação Norte/Sul – Aplicação de compensação série controlada a Tirístores (TCSC) para amortecimento de modo de oscilação interarea”, XIV SMPTEE, 1997

Narain G. Hingorani, Laszlo Gyugyi, “Understanding FACTS: concepts and technology of flexible AC transmission systems”, IEEE Press 1999

Ram Adapa, “Facts System Studies”, IEEE Power Eng. Review 2002

Y. H. Song, A.T. Johns, R. K. Aggarwal, “Nonlinear Thyristor-Controlled Static Var Compensator”, University of Bath, UK,1993

Evandro M. Silva, Pedro G. Barbosa, Edson H. Watanabe, Modelo Experimental de Compensador Série baseado em Conversor Fonte de Tensão, COPPE/UFRJ, Programa de Engenharia Eléctrica

Rolf Grünbaum, Raghuveer Sharma, Jean-Pierre Charpentier, “Improving the efficiency and quality of AC transmission systems (Draft3)”, Joint World Bank / ABB Power Systems Paper, 2000-03-24


_________________________________________________________________________DESE

34

Klaus Habur and Donal O’Leary, “FACTS – Flexible Alternating Current Transmission Systems, For Cost Effective and Reliable Transmission of Electrical Energy” Edson H. Watanabe, Pedro G. Barbosa, Katia C. Almeida, Glauco N. Taranto, Tecnologia FACTS- Tutorial, SBA Controle e Automação,1998 Gregory Reed, John Paserba, and Peter Salavantis, “The FACTS on Resolving Transmission Gridlock”, IEEE power & energy magazine, September/October 2003 C. A. C. Cavaliere, E.H. Watanabe, M. Aredes , P.G. Barbosa, F. D. Jesus, J. R. de Carvalho, A. C. C. Moreira, F. E. R. Fraga, M. J. Leal, Aplicação do STATCOM na Distribuição: Regulação de Tensão e Controle de Fator de Potência. Pedro G. Barbosa, Carlos A. C. Cavaliere E Edson H. Watanabe, Topologia De Um Statcom Para Sistemas De Distribuição Baseado Na Conexão Série De Conversores Vsi Quasi-Multipulso

facts e estabilidade

Documents