Introdução

O software OpenDSS - Desenvolvido e fornecido pelo EPRI - Eletric Power Research Institute é uma poderosa ferramenta para a implementação de projetos de estudos de sistemas elétricos de potencia. Este software necessita para seus cálculos de um conjunto de definições de elementos elétricos, como Linhas , Cargas, transformadores, suas denominações, seu parâmetros elétricos e a conectividade definida entre estes elementos.

Esta funcionalidade de geração de arquivos, parte de um projeto Action.NET, em que foram definidos como objetos, bays que representam estes tipos de elementos elétricos. Utiliza também a definição de conectividade gerada ao ser utilizado este Gerador de Topologia. O resultado da operação é um conjunto de arquivos com a definição dos elementos elétricos de uma Subestação ou de um conjunto de subestações interligadas.

A partir destes arquivos, com a utilização e configuração adequada do software OpenDSS, se obtém uma ferramenta para cálculo de fluxos de potência, estima de estados e simulação de ocorrências elétricas.

Preparação do Projeto

Arquitetura geral

As funcionalidades aqui descritas tem por objetivo incluir a tipificação e conectividade de objetos de projetos Action.NET orientados à supervisão e comando de subestações elétricas.

A arquitetura geral do projeto é aquela já recomendada para a construção de projetos que devem usar a definição de Topologia. Os objetos devem corresponder aos bays da subestação. Podem usar a definição de Levels para localizar estes bays dentro de subestações. A definição da topologia é feita indicando-se qual é a interligação existente entres estes bays.

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Categorias

Para que a extensão possa fazer o tratamento apropriado para cada tipo de bay, seja uma linha, uma carga um transformador , etc. Os bays devem ter a definição de que tipo são. Assim são criadas as definições de Categorias, que serão utilizadas para esta indicação.

Somente os bays reais, que de fato são monitorados, devem ter a especificação de categorias. Aqueles que, por ventura, foram criados no projeto para facilitar visualizações ou cálculos , mas que não são reais, não devem ter a especificação das categorias aqui apresentadas. A Extensão somente vai tentar cria parametrizações para os bays com estas categorias.

As categorias a seguir são as consideradas atualmente pela Extensão.

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Bus - Categoria a ser utilizada para bays que correspondem a barramentos elétricos. Corresponde ao elemento Bus na definição de OpenDSS. Os BUS são de fato os elementos de interconexão entre os outros elementos. Vários elementos podem estar conectados a um unico BUS. Toda a conexão entre dois elementos tem que ser feitas através de um BUS. A geração de BUses entre dois elementos interligados é feita automaticamente pela Extensão de geração de arquivos.

Generator - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a geradores elétricos. Corresponde ao elemento Generator na definição de OpenDSS. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir uma unica conexão à um Barramento (Bus).

Capacitor - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a Capacitores elétricos. Corresponde ao elemento Capacirtor na definição de OpenDSS. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir uma unica conexão à um Barramento (Bus).

Load - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a cargas elétricas. Corresponde ao elemento Load na definição de OpenDSS. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir uma única conexão à um Barramento (Bus).

Line - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a linhas ou interligações elétricas. Corresponde ao elemento Line na definição de OpenDSS. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir sempre duas conexões, cada uma a um barramento (Bus) diverso.

Transformer - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a Transformadores elétricos. Corresponde ao elemento Transformer na definição de OpenDSS. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir sempre duas conexões, cada uma a um barramento (Bus) diverso.

Tie - Esta é uma categoria qualificadora. Um Tie em uma subestação não existe como elemento definido no OpenDSS. Assim uma interligação (Tie) deverá ser definida como uma linha Line (por ter duas conexões).. E deve se usar também esta categoria Tie para qualificar que é uma linha curta com parametrização especial.

SSLink - Devido ao modo como se define a Topologia no Action.NET, sempre entre elementos de uma única subestação (que basicamente corresponde a uma tela de unifilar), quando se tem várias subestações interligadas, esta informação de conectividade pode não existir definida na topologia . Normalmente se tem um bay em uma SE que se conecta a outro bay de outra SE, Ambos bays de linha. Cada um de uma extremidade. Neste caso nestes bays, além da definição de linha se deve usar este qualificador para informar que é uma interligação. No campo de comentário destes objetos se deve colocar o nome do tag que corresponde ao bay interligado.

VSource - Categoria a ser utilizada para bays que correspondam a fontes externas ao sistema em estudo. Corresponde ao elemento VSource na definição de OpenDSS. Normalmente o bay será também uma Line Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir sempre uma conexão, que será utilizada para a interligação a uma barrado sistema em em estudo.

Ground - Categoria a ser utilizada para a criação de elementos Fault no OpenDSS. Normalmente serão aplicados a bays de linha que tenham chaves de aterramento. Tem o nome da linha sufixado pela terminação _FLT. Além de parâmetros próprios tem a característica de possuir sempre uma conexão , usada para se conectar ao barramento em que também se conecta a Linha a que se refere.

Parametrização default

Os procedimentos da extensão Gerador de Topologia, para a geração de arquivos de parâmetros para o OpenDSS, dispõe dos dados de nomes de bays, interligação dos mesmos e tipos dos bays ,conforme definido no item anterior. As definições dos demais parâmetros elétricos dos diversos elementos não estão disponíveis no projeto SCADA Action.NET. Tais parâmetros são necessários na definição dos elementos de OpenDSS. Por exemplo a definição de uma linha poderia ter os parãmetros a seguir:

Para facilitar esta parametrização, já que vários parâmetros são muito repetitivos, foi definido um arquivo de parametrização default. A extensão, ao criar uma linha de parametros vai utilizar os parametros definiidos neste arquivo. Os parâmetros que forem de fato repetidos já ficam prontos. Aqueles que precisam uma definição especifica podem ser incluídos para os bays específicos neste mesmo arquivo, a ser definido para cada implementação.

Os nomes dos parâmetros e valores admitidos são os que estão definidos para cada elemento na documentação do OpenDSS. Este é um arquivo de texto ASCII (notepad), com o nome OdssConfigparams.txt (Colocado no mesmo subdiretório do projeto).

Na parte inicial do arquivo, cada linha define os parâmetros default de cada um dos tipos de elementos.

Quando o elemento é criado, após o tipo, o nome do elemento e buses de conexão, o texto de parâmetros do tipo correspondente é incluído na linha criada.

Se uma Line possuir um qualificador como SSLink ou Tie, os parâmetros assim definidos serão os incluídos, sobrepondo a definição geral.

Para os casos específicos, deve-se incluir linhas iniciando por Parameters: e seguindo com o nome do bay e os parametros que se deseja especificamente para este bay. Na construção da linha de texto os parâmetros correspondentes bem com os que faltarem na definição default, serão também incluídos

Abaixo veja como foi criada a Line ER1-172, com dados específicos definidos no arquivo de configuração:

Execução

A execução da geração de arquivos de parâmetros é feita, estando o projeto com as configurações feitas corretamente, como definido acima,

Para a execução basta entrar na Extensão Gerador de Topologia e pressionar o botão Create OpenDss.

Após a execução uma mensagem será gerada, informando ao sucesso da execução.

No diretorio C:\Action.Net\Projects\Logs\Drivers\ Topology<nome do projeto> será criado um arquivo de log com o nome Log e a data atua, documentando todos os passos de criação de elementos executados.

Arquivos gerados

Arquivo Master

O arquivo Master.dss é uma arquivo principal para ser lido pelas rotinas da biblioteca OpenDSS, que contém comandos da execução e os parâmetros globais do estudo, além da referência aos nomes dos diversos arquivos de elementos a serem utilizados no estudo.

Arquivos de Elementos

Para cada tipo de elemento OpenDSS será criado um arquivo de parâmetros, de forma que no conjunto se tenha a definição do sistema elétrico inteiro.

A figura a seguir mostra um conjunto destes arquivos. Serão criados no subdiretório do projeto Action.NET. com o nome

Odss_<tipo de elemento>.dss

O arquivo de barramentos não é utilizado pelo OpenDSS, mas é gerado para que se possa verificar a correção da geração em caso de erros ou dúvidas.

Arquivo geral de Bays

Durante a criação dos elementos, esta funcionalidade também cria um arquivo com a lista completa de bays definidos no projeto Action.NET, que serão utilizados no estudo OpenDSS. Nesta lista estão o tipo de cada bay, o nome e os elementos de conexão interna existentes no bay, como descritos na definição da topologia. Este arquivo será utilizado pelo simulador de tempo real OTSBase para fazer as alterações de ligamento e desligamento de elementos a partir das operações de manobra executadas nas chaves e disjuntores participantes dos bays. Este arquivo também é criado no subdiretório do projeto Action.NET.