FLUXO DE CARGA LINEARIZADO – UM ESTUDO COMPARATIVO USANDO A LINGUAGEM AMPL
Existem diferentes formulações propostas para resolver o problema de fluxo de carga nos Sistemas Elétricos de Potência, dentre as quais é possível destacar o fluxo de carga CA e o fluxo de carga linearizado. A formulação do fluxo de carga CA é a mais usada para determinar com exatidão o ponto de operação de um Sistema Elétrico de Potência em regime permanente. Enquanto, a formulação do fluxo de carga linearizado permite calcular o ponto de operação de uma forma mais simples e aproximada. Geralmente, para realizar análises de fluxo de carga CA ou fluxo de carga linearizado é necessário realizar a implementação computacional em uma linguagem de programação específica ou podem ser usados softwares comerciais desenvolvidos exclusivamente para realizar estudos em Sistemas Elétricos de Potência. No entanto, existe uma alternativa de solução recentemente usada que consiste em representar o problema de fluxo de carga como sendo um problema de programação matemática. Esta alternativa de solução permite resolver o problema de fluxo de carga usando softwares de modelagem matemática amplamente usados nas análises de Sistemas de Elétricos de Potência, como é o caso da linguagem AMPL. Portanto, neste trabalho será usada a linguagem AMPL junto com o solver Knitro para resolver o problema de fluxo de carga linearizado. São apresentados dois modelos de programação matemática do fluxo de carga linearizado. O primeiro desconsidera as perdas de potência ativa e o outro incorpora as perdas de potência ativa na formulação matemática. Desta forma, será considerado um estudo de caso que consiste na determinação do ponto de operação de um sistema-teste. Finalmente, será realizada uma comparação dos resultados obtidos pelos modelos de programação matemática do fluxo de carga linearizado com os resultados obtidos através do modelo de programação matemática do fluxo de carga CA. Os resultados obtidos mostram que a linguagem de programação AMPL permite solucionar satisfatoriamente o problema de fluxo de carga em Sistemas Elétricos de Potência.
FLUXO DE CARGA LINEARIZADO – UM ESTUDO COMPARATIVO USANDO A LINGUAGEM AMPL
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DOI: 10.22533/at.ed.4482216032
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Palavras-chave: Sistemas Elétricos de Potência, Fluxo de Carga Linearizado, Otimização Matemática, AMPL, Solver Knitro
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Keywords: Electrical Power System, Linearized Load flow, Mathematical Optimization, AMPL, Knitro Solver.
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Abstract:
There are different ways to solve the power flow problem in Electrical Power Systems, among which stand out: the AC power flow and the linearized power flow. The AC power flow equation is the most used to accurately estimate the power system operation point in steady-state. Meanwhile, the linearized power flow formulation allows to calculate the power system operation point in a quick and simple way. In general, to perform AC power flow or linearized power flow analysis it is necessary to carry out the computational implementation in a specific programming language or can be used commercial softwares developed to perform Electrical Power System analysis. However, there is an alternative solution that has been recently used to solves the load flow problem as a mathematical optimization problem. This alternative approach allows to solve the load flow problem using mathematical optimization softwares widely used in the Electrical Power System analysis, such as the AMPL language. Therefore, in this work the AMPL language will be used together with the Knitro solver to obtain the linearized power flow solution. For this purpose, two mathematical programming models to solve the linearized power flow are presented. The first model ignores the active power losses and the second one includes the active power losses in the mathematical formulation. Thus, a case study that consists in determining the operating point of a test-system is considered. Finally, a comparison among the results obtained by the linearized power flow mathematical models and by the AC power flow mathematical model is carried out. The results show that the AMPL language can be used to successfully solve the power flow problem in Electrical Power Systems.
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Número de páginas: 12
- Gloria Patricia López Sepúlveda
- Jose Airton Azevedo Dos Santos
- Cristiane Lionço De Oliveira
- Leandro Antonio Pasa
- Hugo Andrés Ruiz Flórez
