O modelo de injeção de potência do TCSC e sua aplicação no estudo da estabilidade a pequenas perturbações

Abstract

O principal objetivo deste trabalho é a utilização do modelo de injeção de potência do dispositivo FACTS TCSC (Thyris-tor Controlled Series Capacitor) na análise da estabilidade a pequenas perturbações de sistemas elétricos de potência. Para atingir este objetivo é deduzido o modelo de injeção de potência do TCSC, cujo equacionamento é adicionado ao Modelo de Sensibilidade de Po-tência (MSP), utilizado para representar o sistema elétrico de potência (SEP). Para o amortecimento das oscilações eletromecânicas de baixa frequência do SEP são utilizados dois modelos para os controladores, um que considera somente um ganho proporcional e outro comumente chamado na literatura de controlador suplementar de amortecimento (POD – Power Oscillation Damping) que contém também blocos de avanço- atraso de fase. Ambos os controladores devem atuar em conjunto com o TCSC para fornecer amortecimento ao SEP. Neste trabalho o sinal de entrada para os dois controladores é a variação da potência ativa na linha de transmissão de instalação do TCSC e seus parâmetros são ajustados de duas formas: pelo método dos resíduos e utilizando o toolbox rltool (SISO) do software MATLAB. Para a validação do equacionamento desenvolvido foram realizadas simulações em um sistema de potência simétrico, de duas áreas, composto de 4 geradores e 10 barras

This work presents a power injection model for the Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC), a Flexible AC Transmission Systems (FACTS) device, for small signal stability analysis in the electric power systems. To achieve such goal, the TCSC injection power model equations are summed up to the Power Sensitivity Model (PSM) which is used to represent the electric power system (EPS). For the low frequency electromechanical oscillation damping, two models are used to represent the controller: 1. A proportional control and; 2. A supplementary control known as Power Oscillation Damping (POD), which also comprehends lead-lag blocks. Both controllers, previously cited, must work together with the TCSC to damp oscillations in the EPS. In this work, the input signal for both controllers is the real power flow variation in the transmission line where the TCSC is placed and the controllers parameters are adjusted using the residues method and the Matlab toolbox rltool (SISO). Several simulations in a symmetrical, two areas power system, composed of four generators and ten busses, are provided in way to validate the power injection model and are discussed in this work