Dinâmica e Estabilidade de Sistemas

Código:

EEC0115

Sigla:

DESI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Energia

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	9	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	5	-	6	63	162
		Plano de estudos oficial	5	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1- CONTEXTO
A avaliação de segurança dinâmica consiste numa tarefa crucial para se obter um correto planeamento e operação de sistemas elétricos. Desta forma, ter competências para efetuar esta tarefa é de grande importância para os engenheiros que pretendam planear/operar sistemas elétricos.

2- OBJETIVOS
Ser capaz de perceber e modelizar o comportamento dinâmico de sistemas elétricos de energia. Compreender os diversos fenómenos dinâmicos que podem ocorrer num sistema elétrico, resultantes da ocorrência de perturbações, que possam levar à perda de seguras do sistema. Estar familiarizado com as metodologias e ferramentas existentes para estudar e resolver estes problemas.

3 – CONHECIMENTOS ANTERIORES
Unidades curriculares que abordem conhecimentos básicos sobre a operação, análise em regime permanente e transitória de sistemas elétricos de energia.

4- RESULTADOS DE APRENDIZAGEM
- Ser capaz de compreender os diversos fenómenos dinâmicos que podem ocorrer num sistema elétrico, que resultam da ocorrência de perturbações, que possam levar à perda de seguras do sistema.
- Ser capaz de dominar a modelização da rede, de cargas, de geradores síncronos convencionais e respetivos sistemas de excitação e de regulação de reserva primária de frequência (para turbinas a vapor e hídricas) e de sistemas de regulação de reserva secundária de frequência-potência, usualmente utilizada para efetuar estudos de análise transitória e dinâmica de SEE.
- Ser capaz de usar software de simulação dinâmica para efetuar estudos sobre o comportamento transitório e dinâmico de sistemas elétricos.
- Compreender a ação dos sistemas de regulação de reserva primária, secundária e terciária de frequência-potência, em sistemas elétricos interligados.
- Saber caracterizar a natureza dos modos de oscilação que podem ocorrer num sistema elétrico, recorrendo a análise modal.
- Estar familiarizado com os procedimentos de dimensionamento de estabilizadores (“Power System Stabilizers”) para amortecer modos de oscilação eletromecânicos.
- Ter conhecimento e compreender as metodologias necessárias para obter ferramentas de avaliação de segurança dinâmica de sistemas elétricos, recorrendo a técnicas de aprendizagem automática.

Programa

1 - AVALIAÇÃO DE SEGURANÇA DINÂMICA EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE ENERGIA (SEE)
Perceber: Porquê e quando é efetuada avaliação de segurança dinâmica de sistemas elétricos de energia; Que tipos de problemas dinâmicos podem ocorrer num sistema elétrico e, em especial, nos que dispõem de elevada penetração de produção renovável; Quais as metodologias e ferramentas que se podem utilizar para estudo e resolução destes problemas.
2 - MODELO DINÂMICO DE UM SEE
Descrição dos modelos usualmente utilizados para efetuar estudos de análise dinâmica de sistemas elétricos convencionais que compreendem geradores síncronos e respetivos sistemas de excitação e de regulação de reserva primária da frequência, e sistemas de regulação de reserva secundária de frequência-potência.
3 - SISTEMA DE CONTROLO DE FREQUÊNCIA-POTÊNCIA
Descrição da ação de controlo dinâmica e da gestão dos sistemas de regulação de reserva primária, secundária e terciária da frequência-potência em grandes sistemas interligados.
4 - ESTABILIDADE DE PEQUENO SINAL EM SEE
Análise das oscilações em sistemas elétricos que resultam da falta de binário amortecedor no rotor dos geradores síncronos (modos eletromecânicos). Caracterização e estudo deste tipo de fenómenos, recorrendo à análise modal da linearização do modelo dinâmico do sistema elétrico, em torno de um ponto de operação em análise. Dimensionamento de estabilizadores, recorrendo aos resultados fornecidos pela análise modal, para amortecer este tipo de oscilações do sistema.
5 - AVALIAÇÃO DE SEGURANÇA DINÂMICA EM TEMPO REAL
Avaliação rápida da segurança dinâmica recorrendo a métodos de aprendizagem automática. Análise de casos específicos de sistemas elétricos isolados ou interligados com elevada penetração de produção eólica.

Bibliografia Obrigatória

Kundur, Prabha; Power system stability and control. ISBN: 0-07-035958-X

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de exposição com apoio de quadro e videoprojector.
Aulas teórico-práticas em laboratório de computadores visando a realização de um trabalho de avaliação distribuída, com assistência do docente. O trabalho visa realizar a análise de segurança dinâmica de um sistema elétrico fictício com características reais, recorrendo a um software de simulação da evolução temporal das grandezas de sistemas elétricos a fornecer pelo regente da disciplina.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	56,00
Exame	Exame	3,00
Trabalho e elaboração do relatório	Trabalho escrito	45,00		2011-12-16
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo individual	Estudo autónomo	58
	Total:	58,00

Obtenção de frequência

Cumprimento das regras de assiduidade em vigor e obtenção de classificação mínima de 40% no trabalho de avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

0.8*Exame + 0.2*Trabalho

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Esta situação não dispensa a realização do trabalho da disciplina. Este tem que ser realizado no mesmo prazo que foi fixado para os alunos ordinários. A forma de avaliação é portanto a mesma para todos os alunos, embora possa ser realizado fora das horas de aula. A avaliação poderá requerer uma reunião de discussão do trabalho, marcada pelo docente da disciplina.

Melhoria de classificação

Apenas melhoria da nota de exame. A nota do trabalho prático valerá para todo o ano letivo e, opcionalmente, para os anos letivos seguintes como nota de frequência (avaliação distribuída).