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  • XII Integra Eltrica

    USP/EESC/LSEE

    Proteo Digital de Sistemas Eltricos de Potncia

    Noes bsicas para o uso do software ATP (Alternative Transients Program)

    Dr. nio Carlos Segatto

    Msc. Murilo da Silva

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    Sumrio

    ` Objetivo` Introduo e Histrico` Estrutura de um caso genrico no ATP` Princpios bsicos de utilizao do ATP` Estrutura do arquivo principal de dados` Estrutura da rotina Line Constants` Exemplo de Estudo` Interface ATPDraw

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    Objetivo

    ` Apresentar o software ATP (Alternative TransientProgram)

    ` Fornecer noes bsicas com respeito ao software mencionado.

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    Introduo

    ` Dcada de 60: desenvolvimento do programa de transitrios eletromagnticos EMTP (ElectromagneticTransients Program) por Hermam W. Dommel;

    ` 64 73: desenvolvimento de vrios modelos que foram incorporados ao programa;

    ` A partir de 1973, Scott Meyer assume a coordenao e o desenvolvimento do programa;

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    Introduo

    ` Em 1984, o EPRI decide investir no programa EMTP;

    ` Divergncias entre Meyer e o EPRI Electric Power ResearchInstitute - levam criao de uma nova verso do EMTP denominada ATP;

    ` O LEC (Leuven EMTP Center) centralizou a distribuio do programa a nvel mundial;

    ` Em 1992, a BPA (Bonneville Power Administration) e Meyer decidiram exercer novamente a coordenao do programa.

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    Introduo

    ` Dispe de verses para diversos sistemas operacionais;

    ` Permite simulao em redes polifsicas, com configuraes arbitrrias;

    ` Calcula valores a intervalos de tempo discretos;

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    Introduo

    ` Permite a representao de no-linearidades, parmetros concentrados ou distribudos, etc.

    ` Considera parmetros em componentes de fase e em seqncia zero e positiva;

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    Introduo

    ` Modelos disponveis: Elementos Concentrados; Elementos RL Acoplados; PI Equivalentes Polifsicos; Transformadores; Linhas de Transmisso; Elementos No-Lineares; Chaves; Fontes; Pra-Raios; Compensadores Estticos e Vlvulas Conversoras.

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    Introduo

    ` Resultados Disponveis:

    Respostas no tempo para tenses de barras e de ramos e para correntes de ramos;

    Tenses de barras, fluxos de potncia e correntes nos ramos da rede em estudo;

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    Estrutura de um caso genrico no ATP

    ` Entrada: arquivo de entrada em formato texto;

    ` Sada: arquivo .LIS e arquivo .PL4;

    ` O arquivo de dados de entrada tem um formato rigidamente preestabelecido;

    ` possvel a identificao de erros atravs da anlise do arquivo .LIS.

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    Estrutura de um caso genrico no ATP

    ` Um arquivo de entrada composto pela seguinte lista de instrues (Cartes):

    BEGIN NEW DATA CASE;

    Carto para rotinas especiais;

    Carto de dados miscelneos e extenses;

    Cartes para ramos lineares e no lineares, transformadores e linhas de transmisso;

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    Estrutura de um caso genrico no ATP

    Cartes para dados referentes aos interruptores;

    Cartes para fontes

    Cartes de especificao das variveis de sada;

    Cartes de pedidos de grficos;

    BEGIN NEW DATA CASE.

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    Princpios bsicos de utilizao do ATP

    ` Elaborao do arquivo de entrada

    ` Inicializar ATP pelo prompt do MS-DOS (executvel); D:\atpwnt Disk Nome do arquivo de entrada e extenso -R

    Obs: o arquivo STARTUP deve estar no diretrio corrente

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    1. Primeiro conjunto de instrues BEGIN NEW DATA CASE

    2. Primeiro carto de dados miscelneos

    1 8 9 a 16 17 a 24 25 a 32 33 a 40 41 a 48 49 a 56 57 a 80E8.0 E8.0 E8.0 E8.0 E8.0 E8.0 E8.0 E8.0

    DELTAT TMAX XOPT COPT EPSILN TOLMAT TSTART

    Intervalo de integrao, dado em s

    Tempo total de estudo, dado em s

    Unidade das indutncias: 0 = mH; freq. = ohm

    Unidade das capacitncias: 0 = uF; freq. = ohm

    Tolerncia para testar singularidade da matriz

    Tolerncia para testar singularidade da matriz

    Momento do incio da simulao

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    3. Segundo carto de dados miscelneos

    1 a 8 9 a 16 17 a 24 25 a 32 33 a 40 41 a 48 49 a 56 57 a 64 65 a 72 73 a 80I8 I8 I8 I8 I8 I8 I8 I8 I8 I8

    IOUT IPLOT IDOUBL KSSOUT MAXOUT IPUN MEMSAY ICAT NENERG IPRSUP

    Quantidade de pontos para impresso

    Quantidade de pontos para o grfico

    Flag para impresso da tabela de conexes na

    rede

    Flag para impresso dos fluxos nos ramos

    da rede

    Flag para impresso dos valores mximos

    das variveis

    Flag para mudana de freq. de impresso

    Flag para controle de gravao da memria

    do ATP em disco

    Flag gravao permanentede pontos

    para posterior plotagem

    Flag do nmero de energizao

    Flag de controle de sada da impresso pelo arquivo startup

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    4. Cartes para ramos lineares e linhas de transmisso

    1. Elementos no acoplados, com parmetros RLC concentrados e em srie (Tipo 0);

    2. Elementos mutuamente acoplados, com parmetros RLC concentrados (Tipo 1, 2, 3...);

    3. Elementos RL mutuamente acoplados (Tipo 51, 52, 53)

    4. Elementos com parmetros distribudos.

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Formatos de alta e baixa preciso $VINTAGE, 1 alta preciso (E16.0) $VINTAGE, 0 baixa preciso (E6.2) Formato Livre

    ` Conectividade dos elementos Cada ramo definido pelo nome de seus ns terminas (BUS1,

    BUS2).

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Carto para elementos no acoplados, com parmetros RLC concentrados e em srie: Tipo 0 formato normal ($VINTAGE, 0)

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Estrutura do carto para elementos no acoplados:

    1 a 2 27 a 32 33 a 38 39 a 44 45 a 79 80R L (mH) C (F)

    () ou ouBUS1 BUS2 BUS3 BUS4 L () C (mho)

    I2 A6 A6 A6 A6 E6.2 E6.2 E6.2 I1

    15 a 26Nome dos ns

    dos ramos de ref.

    o

    u

    t

    p

    u

    t

    3 a 14Nome dos

    ns

    I

    T

    Y

    P

    E

    1 a 2 27 a 42 43 a 58 59 a 74 75 a 79 80R L (mH) C (F)

    () ou ouBUS1 BUS2 BUS3 BUS4 L () C (mho)

    I2 A6 A6 A6 A6 E16.0 E16.0 E16.0 I1

    o

    u

    t

    p

    u

    t

    ns dos ramos de ref.

    3 a 14 15 a 26

    I

    T

    Y

    P

    E

    Nome dos Nome dos ns

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Carto para elementos RLC mutuamente acoplados Tipo 1, 2, 3. Capacitncias shunt de acoplamento; Aceita todos os formatos;

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Estrutura do carto para elementos RLC mutuamente acoplados: Formato de baixa preciso.

    1 a 2

    BUS1 BUS2 BUS3 BUS4 R L C R L C R L CI2 A6 A6 A6 A6 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2 E6.2

    27 a 44 45 a 62 63 a 80Elementos Elementos Elementos

    ns dos ramos de ref. (k,m) (k,m+1) (k,m+2)

    3 a 14 15 a 26

    I

    T

    Y

    P

    E

    Nome dos Nome dos ns

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Estrutura do carto para elementos RLC mutuamente acoplados: Formato de alta preciso.

    1 a 2

    BUS1 BUS2 BUS3 BUS4I2 A6 A6 A6 A6 E16.0 E16.0 E16.0

    ns dos ramos de ref.R L C

    69 a 74

    I

    T

    Y

    P

    E

    Nome dos Nome dos ns Elementos Elementos Elementos3 a 14 15 a 26 27 a 42 43 a 68

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Preenchimento dos cartes:1 a 2

    1 SA RA R11 L11 C112 SB RB R21 L21 C21 R22 L22 C223 SC RC R31 L31 C31 R32 L32 C32 R33 L33 C334 SD RD R41 L41 C41 R42 L42 C42 R43 L43 C43

    R44 L44 C445 SE RE R51 L51 C51 R52 L52 C52 R53 L53 C53

    R54 L54 C54 R55 L55 C55

    63 a 803 a 14 15 a 26 27 a 44 45 a 62

    1 a 2 75 a 801 SA RA2 SB RB

    3 SC RC

    4 SA RAR33 L33 C33R41 L41 C41

    R31 L31 C31R32 L32 C32

    L21 C21R22 L22 C22

    R11 L11 C11R21

    3 a 14 15 a 26 27 a 42 43 a 68 69 a 74

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Carto para ramos RL mutuamente acoplados Tipo 51, 52, 53 No difere muito da representao anterior; Notao em valores de fase ou de seqncia; Aceita todos os formatos. Representao do acoplamento das impedncias de

    transformadores; Representao de redes equivalentes;

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    Estrutura do arquivo principal de dados

    ` Estrutura do carto para ramos RL mutuamente acoplados: Formato de baixa preciso para valores de fase

    1 a 2

    BUS1 BUS2 BUS3 BUS4 R R RI2 A6 A6 A6 A6 E6.2 E6.2 E6.2

    L LE12.2 E12.2 E12.2

    Elementos Elementosns dos ramos de ref. (k,m) (k,m+1) (k,m+2)

    I

    T

    Y

    P

    E

    Nome dos Nome dos ns Elementos

    L

    3 a 14 15 a 26 27 a 44