Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica - LabPlan

Introdução aos Sistemas de
Prof. Ildemar C. Decker
E-mail:decker@labplan.ufsc.br
Energia Elétrica
(EEL7071)
Prof. Roberto S. Salgado
E-mail: salgado@labspot.ufsc.br
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Objetivo Geral
Desenvolver o aprendizado básico das técnicas
de modelagem e análise da operação em
regime permanente equilibrado e desequilibrado
de sistemas de energia elétrica.
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Sistema de Energia Elétrica
Aspectos constitutivos gerais
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Sistema de Energia Elétrica
Objetivos principais:
Gerar energia elétrica em quantidade suficiente e nos
locais mais apropriados.
Transmití-la em grandes quantidades aos centros de
carga.
Distribuí-la aos consumidores individuais com os
índices de qualidade (freqüência, tensão, forma de
onda, etc.) apropriados.
Obter o menor custo econômico e ecológico possível.
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Sistema de Energia Elétrica
Estrutura Física Típica:
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Sistema de Energia Elétrica
Características:
A Energia Elétrica não é estocável em grandes
quantidades.
A demanda de Energia Elétrica não é constante.
Na operação de um sistema elétrico deve ser assegurado
o equilíbrio instantâneo entre carga e geração.
O tempo para a construção de equipamentos de grande
porte (usinas, linhas de transmissão e subestações) é
elevado - 2 a 7 anos.
Os estudos de planejamento da expansão e operação devem
considerar horizontes de curto, médio e longo prazos
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Sistema Elétrico Brasileiro
(Integração Eletroenergética)
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Sistema Elétrico Brasileiro
(Rede de Transmissão de EAT - SIN)
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Estudos de Planejamento e Operação
Simulações Computacionais
Estudos de desempenho energético
Estudos de desempenho elétrico
Os modelos matemáticos são de grande porte e
formados por milhares de equações algébricas e/ou
equações algébricas e diferenciais
Há necessidade da Separação temporal dos fenômenos
físicos para se obter modelos matemáticos e
computacionais de porte razoável
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Ilustração 1: Fluxo de Potência em
Sistemas de Energia Elétrica
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Ilustração 2: Falhas em Sistemas de
Energia Elétrica
Curto-circuito entre duas fases de uma linha de transmissão
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Ilustração 3: Fenômenos da Natureza
Descargas atmosféricas em linhas de transmissão de energia elétrica
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Aspectos dos Mercados de Energia Elétrica
Separação entre produto e serviços
Serviços do Sistema
Ancilares Transmissão Operação Administração
Consumo Final
Produto
Energia Elétrica
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Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro - SEB
(Agentes da Indústria)
LIVRE
Gerador
Transmissor
Distribuidor
Consumidor
COMERCIALIZADOR
CATIVO
Administrador
do Mercado
(CCEE)
Regulador
(ANEEL)
Planejador
(EPE)
Operador
(ONS)
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Curso de Introdução a Sistemas de
Energia Elétrica
Ênfase:
Estudar as técnicas de modelagem e análise da operação em
regime permanente equilibrado e desequilibrado de sistemas de
energia elétrica.
Tópicos Principais:
Organização da indústria de energia elétrica: Aspectos gerais da
estrutura física, da estrutura de mercado e das técnicas de análise.
Representação de sistemas de energia elétrica: modelagem e
análise da operação em regime permanente de máquinas síncronas,
transformadores, linhas de transmissão; o sistema por unidade e a
modelagem de redes elétricas.
Fluxo de potência: formulação, métodos de solução, estudo de
casos, compensação reativa.
Análise de curto-circuito: modelagem e análise de curto-circuito
simétrico, componentes simétricas, redes de seqüência, análise 15de
curto-circuito assimétrico.

Curso de Introdução a Sistemas de
Energia Elétrica
Procedimentos didáticos
Aulas expositivas
Listas de exercícios
Trabalhos de simulação computacional extra-classe
Instrumentos de avaliação
Testes parciais escritos: número e data a serem definidos
Trabalhos de simulação: definidos ao longo do curso
Listas de exercícios: 1 por cada capítulo do livro texto
Critério de avaliação
Nota Final = Média ponderada das notas dos testes parciais e trabalhos (Aplica-se o critério N-1)
As notas dos trabalhas serão consideradas somente para os alunos que obtiverem média
aritmética nos testes superior a 5 (cinco).
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Curso de Introdução a Sistemas de
Energia Elétrica
Recuperação de avaliação
Prova escrita envolvendo o conteúdo pleno do curso
Para alunos com freqüência suficiente e Nota final ≥ 3 (três)
Média final = (Nota final + Nota de recuperação) / 2
Bibliografia
1. Saadat, H. - Power System Analysis, McGraw-Hill Company, 1999.
2. Glover, J. D. e Sarma, M. - Power System Analysis and Design,
PWS Publishers, Boston, 1994.
3. Stevenson Jr., W. D. - Power System Analysis, McGraw-Hill do
Brasil, 1994.
4. Kindermann, G. - Curto-circuito, Sagra-DC Luzzatto, 1992.
5. Monticelli, A. J. e Garcia, A. - Introdução a Sistemas de Energia
Elétrica, Editora da Universidade de Campinas, 1999.
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