[en] PWF.JL AND CONTROLPOWERFLOW.JL: JULIA PACKAGES FOR PERFORMING POWER FLOW USING ANAREDE FILES

[pt] PWF.JL E CONTROLPOWERFLOW.JL: PACOTES EM JULIA PARA ANÁLISE DE FLUXO DE POTÊNCIA COM AÇÕES DE CONTROLE

[pt] IAGO SICHINEL SILVA MARTINS CHAVARRY

[pt] OTIMIZACAO

[pt] LINGUAGEM JULIA

[pt] FLUXO DE POTENCIA

[en] OPTIMIZATION

[en] JULIA LANGUAGE

[en] POWER FLOW

[pt] Realizar estudos e análises em sistemas elétricos de potência em larga escala é comumente um trabalho complexo. O modelo de fluxo de potência CA é não-convexo e não-linear, que o torna extremamente complicado de se resolver de formar rápida e confiável. Adicionalmente, sistemas elétricos de larga escala frequentemente sofrem com baixos perfis de tensão e, consequentemente, possuem diversos componentes controláveis para acomodar essas adversidades e garantir convergência. Nesse contexto, softwares comerciais consolidados possuem funcionalidades que lidam com essas características típicas de redes reais e que não estão presentas na formulação tradicional do problema. O Sistema de potência brasileiro possui dimensão continental e depende de elementos controláveis para lidar com instabilidade elétrica. Na representação do sistema brasileiro, é comum inserir esses elementos para se ter análises mais realistas, aumentar os níveis de tensão e garantir convergência. Exemplo de ações de controles utilizadas no fluxo de carga são: (i) considerar limites de geração reativas e limites de tensões, (ii) uso de chaveamento automático de reatores e controle do tap de transformadores e (iii) uso de transformadores defasadores para controlar a potência ativa em linhas de transmissão. Dessa forma, o presente trabalho foca em duas contribuições para a comunidade de sistema de potência: (i) um pacote Julia, PWF.jl, para leitura e conversão dos dados de rede Brasileiros (arquivo ANAREDE/PWF) e (ii) um pacote Julia, ControlPowerFlow.jl, para realizar análises de fluxo de potência considerando ações de controle. Ambos os pacotes estão disponíveis para uso na linguagem Julia de forma aberta. As validações práticas dos pacotes são demonstrada através de estudos de caso.

[en] Real large-scale electrical power systems offer several difficulties when performing network analysis. The AC power flow model is a non-convex and non-linear problem which is difficult to solve quickly and reliably. Additionally, real power system often suffers from voltage instability and are composed with several flexible AC transmission system (FACTS) devices and controllable components to accommodate the adversities and guarantee convergence. For that reason, market consolidated power system software s possesses features that handle the characteristics of large-scale networks that are not accounted in tradition power flow formulations. In this context, Brazil is a country of continental dimension and relies on controllable components to handle electrical instability. In Brazilian electric systems representation, it s common to use these components to get more realistic results, handle bad voltage profiles and guarantee convergence. Examples of control actions in Brazilian load flow analysis are: (i) consideration of reactive generation limits and voltage profile limits, (ii) usage of shunt controller and load tap changer transformers (LTC) to handle voltage instability, and (iii) usage phase shifting control to handle active power flow in transmission lines. The present report focusses on two contributions to the power system community: (i) a Julia Language package for parsing the Brazilian power system file (ANAREDE file) into Julia - PWF.jl - and (ii) a Julia package for performing power flow analysis with control action options – ControlPowerFlow.jl, which are both available as open-source projects. The practical validation of those packages is demonstrated in this work through case studies.

ALEXANDRE STREET DE AGUIAR

DAVI MICHEL VALLADAO

2023-04-13

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62185@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62185@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62185