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\ No newline at end of file +--- +import useBaseUrl from "@docusaurus/useBaseUrl"; + +<link rel="stylesheet" href={useBaseUrl("katex/katex.min.css")} /> + +>1. a potência ativa, reativa ou aparente gerada, transmitida ou distribuída dentro de um sistema; +1. a potência demandada por um grupo de consumidores classificados de acordo com suas particularidades e características, por exemplo, carga de aquecimento, carga reativa diurna, etc. [*tradução livre* - IEC 60050]( +http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=601-01-15). + +## Carga no PSP-UFU + +As cargas são os elementos de potência consumidores de potência genéricos. Nos estudos de fluxo de carga é possível modelar a carga como **potência ou impedância constante** e em estabilidade pode-se compor a carga na proporção desejada em três tipos (**carga ZIP**): potência constante, impedância constante e corrente constante. + +As cargas de potência constante nos estudos de fluxo de carga são inseridos no vetor de potências e permanecem fixos durante toda a simulação. + +Os elementos shunt, como reatores, banco de capacitores e cargas de impedância constante, são representados simplesmente por suas admitâncias em derivação. Como os parâmetros de entrada geralmente se constituem de suas potências ativa (P) e reativa (Q) nominais (no caso de reatores e capacitores, P=0), deve-se, portanto, encontrar sua admitância com a equação abaixo para inseri-la na matriz admitância: + +$$ +\overline{y} = \frac{P-jQ}{\dot{V}^2} +$$ + +:::caution Atenção! +Para os estudos de **curto-circuito** e **harmônicos** as cargas são modeladas como impedância constante, independentemente da sinalização indicada em seu formulário de edição de dados. +::: + +### Carga no estudo de estabilidade +A modelagem das cargas do sistema de forma exata se torna impraticável em um problemas de estabilidade, visto à grande quantidade e variedade dos componentes envolvidos, além de apresentar modificações em suas composições causado por vários fatores, como tempo, condições climáticas e economia. Portanto várias aproximações devem ser utilizadas na formulação de um modelo de carga nos estudos aqui postos. + +Uma forma interessante de se representar cargas dependentes da tensão são as cargas ZIP, as quais são funções quadráticas, possuindo três parcelas: impedância constante (Z), corrente constante (I) e potência constante (P). As potências ativa e reativa são obtidas pelas seguintes equações: +$$ +P_L=P_{Z0} \left(\frac{V_i}{V_{i0}} \right)^2+P_{I0} \left(\frac{V_i}{V_i0} \right)+P_{P0} +$$ +$$ +Q_L=Q_{Z0} \left(\frac{V_i}{V_{i0}} \right)^2+Q_{I0} \left(\frac{V_i}{V_i0} \right)+Q_{P0} +$$ + +Em que: + +$P_L$ e $Q_L$ são as potências ativa e reativa da carga ZIP, respectivamente, conectadas em uma barra genérica i; + +$V_i$ é a tensão atual de uma barra genérica i; + +$V_{i0}$ é a tensão inicial de uma barra genérica i, obtida do estudo de fluxo de carga; + +$P_{Z0}$ e $Q_{Z0}$ são as parcelas de impedância constante para potências ativa e reativa, respectivamente; + +$P_{I0}$ e $Q_{I0}$ são as parcelas de corrente constante para potências ativa e reativa, respectivamente; + +$P_{P0}$ e $Q_{P0}$ são as parcelas de potência constante para potências ativa e reativa, respectivamente. + +Os valores das parcelas de potência da carga ZIP são obtidos utilizando as potências da carga após a convergência do cálculo do fluxo de carga ($P_{L0}$, para a potência ativa e $Q_{L0}$, para a potência reativa), utilizando as seguintes expressões: + +$$ +\begin{cases} +P_{Z0}=\displaystyle \frac{k_{PZ}}{100} \frac{P_{L0}}{V_{i0}^2}\\ +P_{I0}=\displaystyle \frac{k_{PI}}{100} \frac{P_{L0}}{V_{i0}}\\ +P_{P0}=\displaystyle \frac{k_{PP}}{100} P_{L0} +\end{cases} +$$ + +Os valores de $k_{PZ}$, $k_{PI}$ e $k_{PP}$ representam a composição em impedância, corrente e potência constantes, respectivamente, da parcela ativa da carga, os quais são inseridos pelo usuário na forma de porcentagem, sendo a soma desses três valores necessariamente igual a 100%. Os parâmetros $k_{QZ}$, $k_{QI}$ e $k_{QP}$ podem ser interpretados de forma análoga, porém compõe a parcela reativa da carga. + +O comportamento das potências, retiradas de simulações no PSP-UFU, de cada parcela que compõe a carga ZIP são evidenciadas na figura abaixo. + +<img src={useBaseUrl("images/loadModel.svg")} alt="Comportamento da carga ZIP implementada no software: (a) curva de Tensão x Potência; (b) Curva de Tensão x Corrente" title="Comportamento da carga ZIP implementada no software: (a) curva de Tensão x Potência; (b) Curva de Tensão x Corrente" /> + +Cargas de corrente e potência constantes possuem problemas em tensões muito baixas. À medida que a tensão diminui as correntes dessas cargas não reduz, como pode ser observado na figura acima, resultando em perda de precisão e problemas na convergência de processos iterativos. Para contornar esse problema utiliza-se uma tensão pré-definida pelo usuário ($V_{low}$), a qual as cargas (ou parcelas) de corrente e potência constantes são modeladas como impedância constante, resultando no comportamento de potência e corrente apresentados na figura acima. + +## Formulário de edição das cargas +A imagem abaixo apresenta o formulário de inserção/alteração de dados das cargas: + +<img src={useBaseUrl("images/loadForm.png")} alt="Formulário das cargas no PSP-UFU" title="Formulário das cargas no PSP-UFU" /> + +Esse formulário é subdividido em dois contextos distintos: +- **Geral**: no qual são inseridas informações gerais das cargas, informações e o tipo de carga no fluxo de carga; +- **Estabilidade**: contendo opções de visualização de dados da carga em gráficos no tempo e opções de parametrização da carga ZIP. + +Além desses dois contextos, pode ser observado o botão "Chaveamento" na parte inferior esquerda do formulário. Esse formulário, comum a vários outros elementos, permite a inserção e/ou remoção da carga durante o estudo de [estabilidade](stability). + +<img src={useBaseUrl("images/loadSw.png")} alt="Formulário de chaveamento da carga" title="Formulário de chaveamento da carga" /> + +--- +### Geral + +#### Nome +Identificação do elemento elétrico. Podem ser inseridos quaisquer números de caracteres no padrão [Unicode](https://pt.wikipedia.org/wiki/Unicode). + +Todos os componentes de potência do PSP-UFU possuem esse campo. + +#### Potência ativa +Parcela de potência ativa da carga. Pode ser inserido em MW, kW W ou $p.u.$ (na base do sistema). + +#### Potência reativa +Parcela de potência reativa da carga. Pode ser inserido em Mvar, kvar var ou $p.u.$ (na base do sistema). + +#### Tipo de carga (fluxo de carga) +Tipo da carga para o estudo de fluxo de carga, podendo ser selecionado dois tipos: Potência constante e Impedância constante. As cargas de potência constantes são inseridas nos vetores de potência e permanecem invariantes no cálculo, enquanto que para as cargas de impedância constante determina-se o valor da impedância utilizando a potência e tensão nominal, a qual é inserida na matriz admitância. + +--- +### Estabilidade + +#### Imprimir dados +Exibe os dados da carga nos gráficos no tempo. +Os seguintes dados são exibidos: +- módulo da tensão +- corrente +- potências ativa e reativa. + +#### Utilizar composição de carga ZIP +Permite compor a carga ZIP para estudos de estabilidade. Caso essa opção não esteja selecionada é usada a composição global definida nas [configurações de simulação](simulationConfig). + +:::caution Atenção +Por padrão, todas as cargas no PSP-UFU são definidas como impedância constante no estudo de estabilidade. +::: + +:::tip Dica +Caso todas as barras possuírem o mesmo comportamento de carga ZIP, a parametrização poderá ser realizada nas [configurações de simulação](simulationConfig) para todas as cargas, sem a necessidade de parametrização individual. +::: + +#### Composição de potência ativa e reativa +Valores da composição da carga ZIP, inseridas para potência ativa e reativa separadamente, em porcentagem. A soma da composição deve ser igual a 100%, caso contrário será exibida uma mensagem de erro ao usuário. + +--- +### Botão Chaveamento +O botão "Chaveamento" irá abrir um formulário, comum a vários outros elementos, que permite a inserção e/ou remoção do transformador durante o estudo de [estabilidade](stability). + +Nesse formulário pode ser criada uma lista genérica de inserções e remoções da linha no tempo, personalizada por um contexto de propriedades de chaveamento que são editados o tipo de chaveamento (inserção ou remoção) e o instante (em segundos) do evento. Essas propriedades são atribuídas e retiradas da lista genérica por meio dos botões "Adicionar" e "Remover", respectivamente. |