Resumo: Este trabalho focaliza o problema de análise de contingências e as técnicas de cálculo do fluxo de potência ótimo com restrições de segurança. A abordagem do fluxo de potência ótimo está essencialmente voltada para o alívio de violações de limites de fluxos de potência ativa em ramos (sobrecargas) através de ações sobre os controles ativos. O enfoque fundamenta-se na linearização do modelo do sistema elétrico, utiliza a técnica de programação linear e algoritmos de análise de contingências. As restrições de segurança são geradas a partir de uma classificação prévia das contingências para identificar os casos críticos; são incorporadas capacidades corretivas pós-contingências e a construção das restrições baseia-se nas metodologias de Stott e Benders. Quanto à análise de contingências, foram investigadas duas classes de métodos, os diretos e os iterativos. Melhoramentos foram introduzidos nos métodos iterativos do gradiente conjugado pré-condicionado (como a ordenação minimum spanning tree e um pré-condicionador adequado ao problema de análise de contingências) para tomá-Ios competitivos com os métodos diretos; contingências simples e múltiplas são analisadas. Por meio do sistema PVM, as implementações desenvolvidas nesta tese foram transportadas para um ambiente de processamento distribuído, ou seja, estações de trabalho interligadas em rede local, formando uma máquina paralela virtual. Foi também pesquisada a elaboração de programas tolerantes a falha. Foram realizados vários testes e simulações com implementações seqüenciais e distribuídas para validar os algoritmos elaborados, inclusive com dados do Sistema Interligado Brasileiro Ver menos

Abstract: This work is focused on the contingency analysis problem and the techniques involved with the security constrained optimal power flow calculation. The optimal power flow approach ia essentially directed to alleviate the violations of the active power flows in branches (overloads) through adions over the active controIs. This approach ia based in the linearization of the electric system model, using linear progr"-mming techniques and contingency anaJysis algorithms. The security constraints are generated from a previous contingencies classmcation in order to identify the critica1 situations; post-contingency corrective capabilities are incorporated and the Stott and Benders methodologies are used to build up such restrictions. Two contingency anaJysis classes of methods were investigated: the iterative and the direct methods. Improvements were introduced into pre-conditioned conjugate gradient iterative method (the minimum sp"-nning tree ordering and a pre-conditioner adequated to the contingency analysis for example) in order to make them as well efficient as the direct methods are; simple and multiple contingency are analyzed. The implementations developed in this thesis were ported to a distributed processing environment through the PVM system, creating a virtual parallel machine with severaJ workstations connected through a local network. The fault- tolerant approach ia also investigated. Severa! simulations and tests were performed, using sequentiaJ and distributed programs, to validate the proposed aJgorithms, including the Brazilian Interconnected Power System data Ver menos