Acompanha Pós: IT008 - Modelagem, Simulação e Controle de Sistemas de Energia Elétrica

Ementa: Introdução a SEE; Revisão de Controle e Estabilidade de Sistemas Dinâmicos; Dinâmica de SEE e Simulação; Método Direto para Análise de Estabilidade (Lyapunov) Análise Linear de SEE Modelagem da Máquinas Síncronas e Inversores; Sistemas de Excitação e Controle de Tensão; Estabilizador de Sistemas de Potência; Controle Primário de Frequência; Controle Secundário de Frequência (CAG)

Conteúdo Programático: 1. Revisão da Estabilidade dos Sistemas Elétricos de Potência e Estabilidade 2. Introdução a. Eletrificação b. Sistemas de Geração, Transmissão e Distribuição c. Modelo de Estação Geradora Central d. Geração Renovável e. Redes Inteligentes (Smart Grids) f. Escalas de Tempo g. Fenômenos Dinâmicos h. Medições e Dados i. Funções de Controle e Operação do Sistema j. Organização do Livro 3. Dinâmica e Simulação de Sistemas de Potência a. Introdução b. Modelo Eletromecânico de Máquinas Síncronas c. Sistema de Máquina Única com Barramento Infinito d. Perturbações no Sistema de Potência e. Análise Durante e Após Falta; Outros Tipos de Faltas f. Métodos de Simulação g. Métodos de Euler Modificados h. Método de Euler com Passo Completo Modificado i. Método de Euler com Meio Passo Modificado j. Método de Adams-Bashforth de Segunda Ordem k. Seleção do Tamanho do Passo de Integração l. Métodos de Integração Implícita m. Integração de EDOs Algébrico-Diferenciais (DAEs) n. Modelos Dinâmicos de Sistemas com Múltiplas Máquinas o. Cargas de Impedância Constante p. Injeções de Corrente do Gerador q. Equação de Rede Estendida ao Nó Interno da Máquina r. Abordagem da Matriz de Admitância Reduzida s. Método para Simulação Dinâmica t. Estabilidade de Sistemas de Potência com Múltiplas Máquinas u. Referenciais para os Ângulos das Máquinas v. Power System Toolbox (Ferramenta de Simulação) w. Resumo e Notas x. Problemas 4. Análise Direta da Estabilidade Transitória a. Introdução b. Análise da Área Igual para Sistema Máquina Única com Barramento Infinito c. Curva Potência-Ângulo d. Análise Durante e Após a Falta e. Funções de Energia Transitória f. Funções de Lyapunov g. Função de Energia para Modelo Eletromecânico de Máquina Única com Barramento Infinito h. Análise da Função de Energia de um Evento de Perturbação i. Retrato de Fase e Região de Estabilidade do Modelo de Máquina Única com Barramento Infinito j. Análise Direta de Estabilidade usando Funções de Energia k. Funções de Energia para Sistemas de Potência com Múltiplas Máquinas l. Análise Direta de Estabilidade para Sistemas com Múltiplas Máquinas m. Cálculo da Energia Crítica n. Avaliação de Segurança Dinâmica 5. Análise Linear e Estabilidade de Pequenos Sinais a. Introdução b. Modos Eletromecânicos c. Linearização d. Modelos em Espaço de Estados e. Modelos Entrada-Saída f. Análise Modal e Soluções no Domínio do Tempo g. Resposta Temporal de Sistemas Lineares h. Fatores de Participação i. Modelos Linearizados de Sistemas com Máquina Única e Barramento Infinito j. Modelos Linearizados de Sistemas com Múltiplas Máquinas k. Matriz de Torque Sincronizante e Propriedades dos Autovalores l. Formas Modais e Fatores de Participação m. Desenvolvimento de Modelos Linearizados de Grandes Sistemas de Potência n. Derivadas Parciais Analíticas o. Linearização Numérica 6. Sistemas de Excitação a. Introdução b. Modelos de Sistemas de Excitação c. Excitadoras do Tipo DC d. Excitadora DC com Excitação Separada e. Excitadora DC Auto-Excitada f. Regulador de Tensão g. Inicialização de Excitadoras do Tipo DC h. Análise de Função de Transferência i. Sistema em Malha Fechada Gerador e Excitadora j. Razões de Resposta do Sistema de Excitação k. Excitadoras do Tipo AC l. Sistemas de Excitação do Tipo ST m. Controle de Compensação de Carga n. Funções de Proteção o. Resumo e Notas 7. Modelos de Turbina-Governador e Controle de Frequência a. Introdução b. Turbinas a Vapor c. Configurações de Turbinas d. Governadores de Turbinas a Vapor e. Turbinas Hidráulicas f. Governadores de Turbinas Hidráulicas g. Rejeição de Carga de Turbinas Hidráulicas h. Turbinas a Gás e Plantas de Cogeração i. Controle Primário de Frequência j. Turbina-Gerador Isolado Atendendo Carga Local k. Unidades Interligadas l. Resposta de Frequência nas Redes Elétricas dos EUA m. Controle Automático de Geração (AGC) n. Oscilações Torcionais em Turbina-Gerador e Ressonância Subsíncrona i. Modos Torcionais o. Modos da Rede Elétrica p. Ocorrência de SSR e Contramedidas

Plano de Desenvolvimento: n/a

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Conforme IN CCG nº 02/2025 - Cláusula de Honestidade e Lisura Acadêmica

Todas as atividades relacionadas às disciplinas devem ser realizadas em conformidade com as orientações fornecidas pelos docentes e com o devido rigor ético.

Caso o(a) docente responsável, no exercício de sua liberdade de cátedra, forme convicção acerca da ausência de lisura ou de condições adequadas para a realização da atividade avaliativa, poderá atribuir nota zero, seja para a atividade única ou, conforme o caso, para o conjunto de atividades do semestre. A ocorrência deverá ser fundamentada e comunicada à Coordenação de Curso de Graduação, podendo o(a) estudante estar sujeito a processo administrativo.

Bibliografia: Joe H. Chow, Power System Modelin Stability e Control , Wiley, 2019. P. Kundur, Power System Stability and Control, EPRI, Power System Engineering Series, McGraw-Hill, Inc., 1994. E.W. Kimbark, Power Sistem Stability, Vol. I e II, New York, John Wiley and Sons Inc., 1948. P.M. Anderson and A.A. Fouad, Power System and Stability, Iowa State University Press, 1977. J. Arrillaga, C.P. Arnold and B.J. Harker, Computer Modelling of Electrical Power Systems, John Wiley & Sons, 1983. T.J.E. Miller, Reactive Power Control in Electric Systems, John Wiley Sons, 1982. B. Stott, Power System Dynamic Response Calculations, Proceedings of the IEEE, vol. 67, pp. 219--241, Feb. 1979

Critério de Avaliação: Trabalhos e Testes

Bibliografia complementar: n/a