Ementa: Introdução. Formulação básica do problema. Métodos de solução: Newton e desaclopados. Tratamento de controles e limites. Fluxo de carga linearizado. Fluxo de carga para redes de distribuição. Fluxo de carga c.a./c.c.

Bibliografia: Alcir Monticelli, "Fluxo de Carga em Redes de Energia Elétrica", Ed. Edgard Blucher, 1983; Artigos em periódicos e anais de congressos especializados.

Conteudo Programático:  1. Introdução ao Problema de Fluxo de Carga Importância do fluxo de carga na análise, operação e planejamento de sistemas elétricos de potência. Definições fundamentais: variáveis de estado e variáveis especificadas. Tipos de barras: barra de carga (PQ), barra com controle de tensão (PV) e barra de referência (Slack). Natureza não linear do problema de fluxo de carga e desafios computacionais associados. 2. Formulação Matemática do Problema Equações nodais de potência ativa e reativa em coordenadas polares. Representação matricial do sistema: uso da matriz de admitância nodal. Modelagem simplificada de geradores, cargas, transformadores e dispositivos de controle. 3. Métodos Iterativos para Solução do Fluxo de Carga Método de Newton-Raphson: Formulação completa em coordenadas polares. Derivação do Jacobiano e análise de convergência. Métodos desacoplados: Método Desacoplado Clássico. Método Desacoplado Rápido (Fast Decoupled Load Flow – FDLF). Hipóteses e condições de aplicação. Comparação entre métodos: robustez, velocidade de convergência e aplicabilidade. 4. Tratamento de Controles e Restrições Operacionais Considerações sobre limites de tensão, potência reativa e taps de transformadores. Modelagem de dispositivos de controle: transformadores com tap ajustável, compensadores reativos, geradores com controle de tensão. Estratégias para o tratamento de violações de limites durante o processo iterativo. 5. Fluxo de Carga Linearizado Formulação do Fluxo de Carga DC (DC Load Flow): Hipóteses simplificadoras e sua validade. Aplicações em planejamento, análise de contingências e despacho econômico. Análise de sensibilidade e influência de perturbações. 6. Fluxo de Carga em Sistemas de Distribuição Particularidades das redes de distribuição: topologias radiais, profundidade da rede e desequilíbrios de carga. Técnicas específicas para sistemas radiais: método da varredura direta e reversa (Backward/Forward Sweep). Inclusão de geração distribuída e impacto na operação. 7. Fluxo de Carga em Sistemas C.A./C.C. Interconexões em corrente contínua (HVDC): tipos e aplicações. Modelagem simplificada de conversores e controladores em elos AC/DC. Solução conjunta do fluxo de carga AC/DC e considerações sobre estabilidade e controle.

Conteudo Programático em Inglês:  1 Introduction to the Load Flow Problem Importance of load flow in the analysis, operation and planning of electrical power systems. Fundamental definitions: state variables and specified variables. Types of busbar: load busbar (PQ), voltage-controlled busbar (PV) and reference busbar (Slack)  Non-linear nature of the load flow problem and associated computational challenges.   2. Mathematical formulation of the problem Nodal equations for active and reactive power in polar coordinates. Matrix representation of the system: use of the nodal admittance matrix. Simplified modeling of generators, loads, transformers and control devices.   3. Iterative Methods for Load Flow Solution Newton-Raphson Method: Complete formulation in polar coordinates. Derivation of the Jacobian and convergence analysis. Decoupled methods: Classical Decoupled Method. Fast Decoupled Load Flow (FDLF). Hypotheses and application conditions. Comparison between methods: robustness, speed of convergence and applicability.   4. Treatment of Controls and Operational Constraints Considerations on voltage limits, reactive power and transformer taps. Modeling of control devices: transformers with adjustable tap, reactive compensators, generators with voltage control. Strategies for dealing with limit violations during the iterative process.   5. Linearized Load Flow DC Load Flow formulation: Simplifying assumptions and their validity. Applications in planning, contingency analysis and economic dispatch. Sensitivity analysis and influence of disturbances.   6. Load Flow in Distribution Systems Particularities of distribution networks: radial topologies, network depth and load imbalances. Specific techniques for radial systems: Backward/Forward Sweep method. Inclusion of distributed generation and impact on operation.   7. Load Flow in AC/DC Systems Direct current interconnections (HVDC): types and applications. Simplified modeling of converters and controllers in AC/DC links. Joint AC/DC load flow solution and stability and control considerations.

Conteudo Programático em Espanhol:  1 Introducción al problema del flujo de carga Importancia del flujo de carga en el análisis, funcionamiento y planificación de los sistemas eléctricos de potencia. Definiciones fundamentales: variables de estado y variables especificadas. Tipos de barras: barra de carga (PQ), barra controlada por tensión (PV) y barra de referencia (Slack). Naturaleza no lineal del problema de flujo de carga y retos computacionales asociados.   2. Formulación matemática del problema Ecuaciones nodales para potencia activa y reactiva en coordenadas polares. Representación matricial del sistema: utilización de la matriz de admitancia nodal. Modelización simplificada de generadores, cargas, transformadores y dispositivos de control.   3. Métodos iterativos para la solución del flujo de carga Método de Newton-Raphson: Formulación completa en coordenadas polares. Derivación del jacobiano y análisis de convergencia. Métodos desacoplados: Método clásico desacoplado. Flujo de carga desacoplado rápido (FDLF). Hipótesis y condiciones de aplicación. Comparación entre métodos: robustez, velocidad de convergencia y aplicabilidad.   4. Tratamiento de Controles y Restricciones Operacionales Consideraciones sobre límites de tensión, potencia reactiva y taps de transformadores. Modelización de dispositivos de control: transformadores con toma ajustable, compensadores de reactiva, generadores con control de tensión. Estrategias para tratar las violaciones de los límites durante el proceso iterativo.   5 Flujo de carga linealizado Formulación del flujo de carga en CC: Hipótesis simplificadoras y su validez. Aplicaciones en planificación, análisis de contingencias y despacho económico. Análisis de sensibilidad e influencia de las perturbaciones.   6. Flujo de carga en sistemas de distribución Particularidades de las redes de distribución: topologías radiales, profundidad de la red y desequilibrios de carga. Técnicas específicas para sistemas radiales: método de barrido hacia atrás/adelante. Inclusión de la generación distribuida e impacto en la operación 7. Flujo de carga en sistemas CA/CC Interconexiones en corriente continua (HVDC): tipos y aplicaciones. Modelización simplificada de convertidores y controladores en enlaces AC/DC. Solución conjunta del flujo de carga CA/CC y consideraciones sobre estabilidad y control.

Forma Avaliação: A média (M) será calculada por: M = 0,3 · L + 0,4 · P + 0,3 . T, em que: L é a média aritmética das notas das listas de exercícios P é a média aritmética das notas dos exercícios de programação T é a média aritmética das notas dos testes feitos no início das aulas