RESUMO

Estudos de estabilidade de sistemas elétricos de potência (SEPs) vêm recebendo a atenção dos pesquisadores e engenheiros desde a segunda metade do século passado, quando os sistemas elétricos que até então eram ilhados, passaram a se interligar uns aos outros, trazendo vários benefícios operacionais e econômicos. Na categoria de estabilidade a grandes perturbações, por exemplo, avalia-se a capacidade do sistema em encontrar uma nova condição de operação após ter sido submetido a perturbações severas (tais como, perda de uma unidade geradora de grande porte, desligamento de certas linhas de transmissão, curtos-circuitos, dentre outros). A maioria dos estudos realizados nesta área de estabilidade e transitórios eletromecânicos em sistemas de energia adota algumas simplificações de forma a facilitar o desenvolvimento de ferramentas e modelos matemáticos para análise dos mesmos. Uma destas simplificações é considerar que o sistema opera de forma equilibrada em relação às diferentes fases do circuito, o que significa que o sistema trifásico pode ser representado por um equivalente monofásico. Além disto, é prática comum considerar a rede elétrica operando em regime permanente senoidal, o que significa que o modelo da rede é obtido no domínio da frequência (ou fasorial) e descrito por um conjunto de equações algébricas (assim sendo, os transitórios da rede são desprezados ao se estudar os transitórios eletromecânicos das máquinas rotativas conectadas à esta rede). Este trabalho de iniciação científica propõe modelos da rede elétrica trifásica que leva em consideração os transitórios eletromagnéticos que ocorrem na linha, além de permitir o estudo de curto-circuitos que provoquem desequilíbrio na operação do sistema. Foram elaborados dois modelos matemáticos da rede elétrica na forma de espaço de estados, sendo um obtido por meio na técnica de análise de malhas e o outro, baseado em componentes simétricas. É feita então a validação de tais modelos matemáticos por meio de simulações numéricas comparativas com a implementação de uma rede elétrica no aplicativo Simulink/Matlab.

Palavras-chave: Redes Elétricas, Sistemas Trifásicos, Curto Circuito