Modelagem e implementação de aplicações usando uma base computacional orientada a objetos para sistemas de energia elétrica

Abstract

A presente dissertação de mestrado descreve os resultados de uma investigação sobre a modelagem e a implementação de aplicações computacionais sob o paradigma de uma nova filosofia de desenvolvimento de software para sistemas de energia elétrica (SEE). Neste contexto utilizam-se abstrações bem definidas, uma base computacional capaz de representar as mais diversas instâncias do SEE, a Unified Modeling Language (UML) para a documentação e padrões de projeto orientados a objeto. No âmbito das abstrações há uma nítida separação entre a representação de elementos físicos, aplicações de análise e módulos de funções específicas. Neste trabalho, os instrumentos descritos foram utilizados na modelagem e implementação de três metodologias de análise da operação de SEE: (i) cálculo de fluxo de potência, modelos Newton-Raphson e Desacoplado-Rápido; (ii) avaliação da segurança dinâmica usando modelagem detalhada; (iii) seleção e classificação de contingências críticas usando modelagem simplificada e ambiente de processamento paralelo. O projeto e a implementação das aplicações foram realizados com os recursos da base computacional e com o aproveitamento de códigos já desenvolvidos e testados. O escopo dos resultados deste trabalho compreende o processo de desenvolvimento de software propriamente dito e o desempenho computacional específico das aplicações implementadas. No primeiro caso destacam-se a verificação das facilidades propiciadas pela base computacional à incorporação de novas metodologias de análise de SEE bem como a geração de aplicações computacionais de fácil manutenção e incorporação de novos modelos e equipamentos. Na avaliação do desempenho computacional foram realizadas simulações com três configurações do sistema elétrico das regiões sul e sudeste do Brasil, obtendo-se resultados comparáveis ao de programas tradicionalmente empregados no setor elétrico brasileiro.