Obtenção de um equivalente de rede com representação de contingências via estimação de pontos para o subsistema nordeste do SIN

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Oliveira, Gabriel Henrique Santos de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
SIN
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26022026-105503/
Resumo: A crescente expansão e aumento da complexidade do Sistema Interligado Nacional (SIN) demandam o desenvolvimento de metodologias que possibilitem a realização de estudos técnicos conduzidos de forma mais eficiente e com precisão adequada, uma vez que a representação do sistema de forma completa, com todos os seus elementos, apresenta desafios significativos para as simulações e análises devido à sua grande escala. Nesse contexto, o desenvolvimento de equivalentes de rede surge com o objetivo de reduzir o esforço computacional e a complexidade geral do sistema, facilitando a realização de análises e aplicação de métodos de otimização, por meio da redução das dimensões do sistema original, preservando somente a área de interesse. Este trabalho apresenta uma metodologia que visa a obtenção de um modelo equivalente de rede para o subsistema Nordeste do \\acs, com o objetivo de reduzir a complexidade computacional de simulações sem comprometer a precisão das análises. O estudo baseia-se na aplicação do método Ward Estendido, utilizando o software ANAREDE, no qual construíram-se cartões específicos e scripts auxiliares para automatizar a geração dos modelos equivalentes para cenários de contingências N-1, utilizando o método de estimação de pontos 2m+1 para representar as contingências do sistema externo. A validação da metodologia foi realizada com base em dados reais obtidos do \\acs. Os resultados demonstram que o equivalente obtido reproduz de forma satisfatória o comportamento do sistema completo nos cenários de carga e contingência avaliados. O método de estimação de pontos apresentou boa aderência para os momentos estatísticos de menor ordem, com erros médios da ordem de 10-3 para a média e 10-1 para a variância. Além disso, o método permitiu reduzir o número de cenários de contingência analisados de 3150 para 157 cenários representativos, o que equivale a uma redução aproximada de 95\\% no esforço computacional associado. Dessa forma, a metodologia proposta contribui para estudos que envolvem múltiplos cenários de sistemas em larga escala, oferecendo uma abordagem eficiente tanto na representação da rede quanto na caracterização estatística de suas incertezas.
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Nesse contexto, o desenvolvimento de equivalentes de rede surge com o objetivo de reduzir o esforço computacional e a complexidade geral do sistema, facilitando a realização de análises e aplicação de métodos de otimização, por meio da redução das dimensões do sistema original, preservando somente a área de interesse. Este trabalho apresenta uma metodologia que visa a obtenção de um modelo equivalente de rede para o subsistema Nordeste do \\acs, com o objetivo de reduzir a complexidade computacional de simulações sem comprometer a precisão das análises. O estudo baseia-se na aplicação do método Ward Estendido, utilizando o software ANAREDE, no qual construíram-se cartões específicos e scripts auxiliares para automatizar a geração dos modelos equivalentes para cenários de contingências N-1, utilizando o método de estimação de pontos 2m+1 para representar as contingências do sistema externo. A validação da metodologia foi realizada com base em dados reais obtidos do \\acs. Os resultados demonstram que o equivalente obtido reproduz de forma satisfatória o comportamento do sistema completo nos cenários de carga e contingência avaliados. O método de estimação de pontos apresentou boa aderência para os momentos estatísticos de menor ordem, com erros médios da ordem de 10-3 para a média e 10-1 para a variância. Além disso, o método permitiu reduzir o número de cenários de contingência analisados de 3150 para 157 cenários representativos, o que equivale a uma redução aproximada de 95\\% no esforço computacional associado. Dessa forma, a metodologia proposta contribui para estudos que envolvem múltiplos cenários de sistemas em larga escala, oferecendo uma abordagem eficiente tanto na representação da rede quanto na caracterização estatística de suas incertezas.The continuous expansion and increasing complexity of the Brazilian Interconnected Power System (\\acs) demand the development of methodologies that enable technical studies to be conducted more efficiently while maintaining adequate accuracy. Representing the entire system, with all its components, poses significant challenges for simulations and analyses due to its large scale. In this context, the development of network equivalents emerges as an approach to reduce computational effort and system complexity by decreasing the dimensionality of the original network while preserving only the area of interest, thereby facilitating technical analyses and the application of optimization methods. This work presents a methodology for deriving a network equivalent model of the Northeast subsystem of the \\acs, aiming to reduce the computational burden of simulations without compromising analytical accuracy. The study is based on the application of the Extended Ward method using the ANAREDE software, for which specific data cards and auxiliary scripts were developed to automate the generation of equivalent models under N-1 contingency scenarios. Additionally, the 2m+1 Point Estimate Method (PEM) was employed to represent the statistical effects of external system contingencies. The proposed methodology was validated using real operational data provided by \\ac. The results demonstrate that the equivalent obtained satisfactorily reproduces the behavior of the full system across the evaluated load and contingency scenarios. The point estimation method demonstrated good accuracy in approximating lower-order statistical moments, with mean errors on the order of 10-3 for the mean and 10-1 for the variance. Furthermore, the method reduced the number of analyzed contingency scenarios from 3,150 to 157 representative scenarios, corresponding to an approximate 95\\% reduction in the associated computational effort. Therefore, the proposed approach contributes to studies involving multiple large-scale system scenarios by providing an efficient methodology for both network representation and statistical characterization of uncertainties.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPereira Junior, Benvindo RodriguesOliveira, Gabriel Henrique Santos de2026-01-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-26022026-105503/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-27T19:52:02Zoai:teses.usp.br:tde-26022026-105503Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-27T19:52:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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