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Fluxo de Potência ANAREDE via Python

O objetivo deste projeto é fornecer um código Python Open-Source para auxiliar estudantes e pesquisadores em estudos de análise de regime permanente de Sistemas Elétricos de Potência. As simulações aqui realizadas dependem da leitura de dados de arquivos ANAREDE (.pwf).

ESTE É UM REPOSITÓRIO EM DESENVOLVIMENTO.

Requisitos Mínimos

Bibliotecas de Python empregadas no projeto e necessárias para o correto funcionamento das ferramentas:

matplotlib
numpy
pandas
scipy
sympy

AO BAIXAR ESSE REPOSITÓRIO, RODAR O SEGUINTE COMANDO ABAIXO

pip install requirements.txt

A estrutura desse repositório está dividida em 5 etapas

I. Leitura de Dados

Os dados do Sistema Elétrico de Potência em estudo devem estar organizados em um arquivo .pwf.

Utilize a pasta entitulada sistemas para armazenar os arquivos .pwf que contém os dados de SEPs que pretende de estudar/analisar.

Um exemplo de inicialização de variável para leitura de dados do arquivo .pwf é mostrado abaixo:

system = 'ieee14.pwf'

AO INICIALIZAR A VARIÁVEL COM O NOME DO SISTEMA QUE GOSTARIA DE ANALISAR, CERTIFIQUE-SE QUE O ARQUIVO .pwf DESTE SISTEMA ESTÁ CONTIDO NA PASTA sistemas.

II. Métodos de Solução

• EXLF: Solução do Fluxo de Potência Não-Linear via Método de Newton-Raphson

• EXIC: Solução do Fluxo de Potência Continuado - Previsão x Correção (AJJARAPU; CHRISTY, 1992)

• EXPC: Solução do Fluxo de Potência pelo Método Direto do cálculo do Ponto de Colapso (CANIZARES, 1992)

OUTRAS METODOLOGIAS AINDA SERÃO IMPLEMENTADAS NESSE PROGRAMA

Matriz Admitância

Para mais detalhes sobre o cálculo e montagem dessa matriz, clique aqui.

Matriz Jacobiana

A construção da matriz jacobiana é feita de forma diferente nesse programa, em comparação com a do ANAREDE. Essa última formulação não foi implementada nesse programa.

III. Opções de Controle

IV. Opções de Monitoração

V. Opções de Relatório

Conclusão

Para realizar a análise de fluxo de potência em regime permanente, utilize a chamada da classe PowerFlow() e passe os Args da classe que gostaria de analisar.

from powerflow import PowerFlow

PowerFlow(
    system=system, 
    method=method, 
    control=control, 
    monitor=monitor, 
    report=report,
)

• system: str, obrigatório, valor padrão ''

  • Variável que indica o nome do arquivo do SEP em estudo.
  • Utilize e adicione arquivos .pwf dentro da pasta sistemas.

• method: str, obrigatório, valor padrão 'EXLF'

  • Apenas uma opção poder ser escolhida por vez.
  • Opções:
    • 'EXLF' - Solução do Fluxo de Potência Não-Linear via Método de Newton-Raphson
    • 'EXIC' - Solução do Fluxo de Potência Continuado - Previsão x Correção (AJJARAPU; CHRISTY, 1992)
    • 'EXPC' - Solução do Fluxo de Potência pelo Método Direto do cálculo do Ponto de Colapso (CANIZARES, 1992)

• control: list, opcional, valor padrão list()

  • Os controles só serão aplicados caso seja selecionado o método de Newton-Raphson.
  • Opções:
    • 'FREQ' - regulação primária de frequência.
    • 'QLIM' - tratamento de limite de geração de potência reativa.
    • 'SVCs' - controle de magnitude de tensão por meio de compensador estático de potência reativa.

• monitor: list, opcional, valor padrão list()

  • Opções:
    • 'PFLOW' - monitoramento do fluxo de potência ativa nas linhas de transmissão.
    • 'PGMON' - monitoramento do fluxo de potência ativa gerado por geradores.
    • 'QGMON' - monitoramento do fluxo de potência reativa gerado por geradores.
    • 'VMON' - monitoramento da magnitude de tensão de barras do SEP.

• report: list, opcional, valor padrão list()

  • Determina o conjunto de relatórios a serem gerados.
  • Apresentação de 1, 2 ou mesmo todas as opções de relatório.
  • Os relatórios serão salvos automaticamente em pasta gerada dentro da pasta sistemas.
  • Opções:

    • 'RBAR' - gera o relatório de Dados de Barra em caso Convergente ou Divergente.

    • 'RLIN' - gera o relatório de Dados de Linha em caso Convergente ou Divergente.

    • 'RGER' - gera o relatório de Dados de Barras Geradoras em caso Convergente ou Divergente.

    • 'RSVC' - gera o relatório de Dados de Compensadores Estáticos de Potência Reativa (SVCs) em caso Convergente ou Divergente.

PASSE OS Args DA CLASSE PowerFlow() DA FORMA COMO MELHOR DESEJAR.

O CÓDIGO ABAIXO SE TRATA DE UM EXEMPLO, NÃO CONDIZ COM A REAL APLICAÇÃO PRÁTICA DEVIDO AO FATO QUE NEM TODAS AS OPÇÕES DE CONTROLE PODEM SER ATRIBUÍDAS AO MESMO TEMPO.

from powerflow import PowerFlow

system='ieee14.pwf', 
    
method='EXLF', 

control=['CREM', 'CST', 'CTAP', 'CTAPd', 'FREQ', 'QLIM', 'SVCs', 'VCTRL']

monitor=['PFLOW', 'PGMON', 'QGMON', 'VMON']
    
report=['RBAR', 'RLIN', 'RGER', 'RSVC', 'RXIC']

PowerFlow(
    system=system, 
    method=method,  
    control=control, 
    monitor=monitor, 
    report=report,
)