masterThesis
Uso do algoritmo enxame de partículas para estimar o erro introduzido por TIs no cálculo da distância de localização de faltas por meio de fasores da frequência fundamental
Registro en:
MEDEIROS, Juliana Oliveira de. Uso do algoritmo enxame de partículas para estimar o erro introduzido por TIs no cálculo da distância de localização de faltas por meio de fasores da frequência fundamental. Orientador: Manoel Firmino de Medeiros Júnior. 2023. 103f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
Autor
Medeiros, Juliana Oliveira de
Resumen
An Electric Power System (EPS) has the basic function of providing consumers with a
continuous and quality product. For this, performance standards specified by ANEEL (National
Electric Energy Agency) must be complied with by the concessionaire companies, in such a
way as to guarantee the reliability of the energy supply and the conformity of voltage levels
when disturbances occur and during operation. normal on a permanent basis. Thus, it ensures
that the energy system will be able to keep working for a longer time, inhibiting failures due to
equipment wear and avoiding the occurrence of financial losses. In order to meet reliability and
quality requirements, the electrical system operation centers have data servers with
oscillographic records from relays, oscillographs and qualimeters installed in the system's
substations. These files are normally used for various functions, such as protection or power
quality analysis. With regard to power quality, oscillographic records are normally used to
classify disturbances in the electrical network. From a protection point of view, the files are
often used for post-operation analysis of the proper functioning of protective relays or for fault
location algorithms. Therefore, it is essential that the records have a reliable time base, so that
they can be considered synchronized, when more than one record is needed in a specific
algorithm. Even considering that efficient algorithms for synchronizing records and locating
faults are available, it is not possible to find frequently in the literature an algorithm to estimate
the error produced in the process of calculating the fault distance, at least if the calculation is
performed according to the methodology that adopts phasors from the fundamental frequency.
It is noteworthy here that the oscillographic records available for calculating the phasors come
from sampling signals, collected by means of PTs and CTs (ITs), which inherently have relation
and phase errors, which depend on the accuracy class of these instruments. In addition to those
related to ITs, other errors can be introduced by the sampling process or composition of the
representative phasors of the sampled signals. Thus, it is necessary to develop an algorithm to
estimate the error produced in determining the fault distance, even if this distance has been
determined from reliable algorithms for synchronizing the records and locating the fault. In this
Dissertation, we propose an algorithm based on Particle Swarm (PSO) to meet this purpose. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A função básica de um Sistema Elétrico de Potência consiste em fornecer energia aos
consumidores, continuamente e com qualidade. Para isso, padrões de desempenho
especificados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) precisam ser cumpridos
pelas empresas concessionárias, de tal forma a garantirem a confiabilidade do fornecimento de
energia e a conformidade dos níveis de tensão, quer em condição normal de operação, quer em
condição de contingência. A fim de atender aos requisitos de confiabilidade e qualidade, os
centros de operação de sistemas elétricos possuem servidores de dados com registros
oscilográficos oriundos de relés, oscilógrafos e qualímetros instalados nas subestações do
sistema. Esses arquivos são, normalmente, utilizados para diversas funções, de proteção ou de
análise de qualidade de energia. Com relação à qualidade de energia, os registros oscilográficos
são normalmente utilizados para classificação de distúrbios ocorridos na rede elétrica. Do ponto
de vista da proteção, os arquivos costumam ser utilizados para análise pós-operação do
funcionamento adequado de relés de proteção ou por algoritmos de localização de faltas. Para
tanto, torna-se indispensável que os registros possuam uma base de tempo confiável, de maneira
que possam ser considerados sincronizados, quando mais de um registro for necessário em
algum algoritmo específico. Mesmo considerando que algoritmos eficientes para sincronização
de registros e localização de faltas encontram-se disponíveis na literatura, não são frequentes
algoritmos para estimar o erro produzido no processo de cálculo da distância de falta,
principalmente no caso em que esse cálculo é realizado segundo a metodologia que adota
fasores da frequência fundamental. Ressalta-se aqui que os registros oscilográficos disponíveis
para cálculo dos fasores são oriundos de amostragem de sinais, coletados por meio de
transformador de potência e transformador de corrente, que possuem, inerentemente, erros de
relação e de fase, que dependem da classe de exatidão desses instrumentos. Embora erros
também possam ser introduzidos pelo processo de amostragem ou composição dos fasores
representativos dos sinais amostrados, tratou-se, neste trabalho, apenas erros oriundos de
transformador de instrumento. Assim, faz-se necessário o desenvolvimento de um algoritmo
para estimar os erros máximo e mínimo produzidos na determinação da distância de falta,
mesmo que essa distância tenha sido determinada a partir de algoritmos confiáveis para
sincronização dos registros e para localização da falta. Nesta Dissertação, propõe-se um
algoritmo baseado em Enxame de Partículas (PSO) para atender a esse propósito.