Sistema de monitoramento integrado baseado nos novos procedimentos de rede do operador nacional do Sistema (ONS) para adequação a subestações digitais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27455 |
Resumo: | O Sistema Elétrico de Potência (SEP) possui requisitos críticos de operação considerando alta disponibilidade da rede elétrica. No âmbito das Subestações Digitais, a disponibilidade da rede de comunicação também se torna essencial. A perda de um enlace de comunicação, a perda de pacote ou qualquer baixa qualidade na rede de comunicação do sistema elétrico pode acarretar graves problemas para o sistema de energia. O emprego de sistemas de supervisão para subestação já é amplamente difundido no SEP. Entretanto, com o crescimento das subestações digitais no setor, novas necessidades em monitoramento surgiram, inclusive, resultando na revisão dos procedimentos de rede do ONS. Neste cenário, foram introduzidas necessidades — como a de monitoramento da rede de comunicação — a fim de garantir a qualidade do sistema. Dado o exposto, este trabalho tem como objetivo propor e implementar um sistema de monitoramento integrado diretamente em um sistema SCADA conforme os novos requisitos do procedimento de rede do ONS para subestações digitais. É implementado um esquema Permissive Overreach Transfer Trip (POTT) como estudo de caso modelado entre a subestação Serra da Mesa e Samambaia, aplicando dois tipos de proteção descritos nos procedimentos de rede: Sobrecorrente direcional residual e proteção de distância. Para tanto, foi simulado uma falta fase-terra a fim de verificar a atuação da proteção Todos os testes foram realizados como uma prova de conceito, com equipamentos e softwares comerciais. Foi também utilizada uma rede Software Defined Network (SDN) e verificado o monitoramento desta rede através do seu controlador. Os testes mostraram que o sistema implementado funcionou corretamente, podendo analisar os enlaces determinados no controlador. Ademais, no sistema supervisório implementado baseado em IEC 61850, foi possível avaliar alguns parâmetros como perda de pacote, link de comunicação, sincronismo temporal entres outros pontos. Todos os resultados avaliados foram comparados com as oscilografias dos eventos obtidos. Os dados alarmados nos supervisórios apresentam coerência com os dados implementados no sistema, e notoriamente com os dados obtidos nos eventos. |
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Neste cenário, foram introduzidas necessidades — como a de monitoramento da rede de comunicação — a fim de garantir a qualidade do sistema. Dado o exposto, este trabalho tem como objetivo propor e implementar um sistema de monitoramento integrado diretamente em um sistema SCADA conforme os novos requisitos do procedimento de rede do ONS para subestações digitais. É implementado um esquema Permissive Overreach Transfer Trip (POTT) como estudo de caso modelado entre a subestação Serra da Mesa e Samambaia, aplicando dois tipos de proteção descritos nos procedimentos de rede: Sobrecorrente direcional residual e proteção de distância. Para tanto, foi simulado uma falta fase-terra a fim de verificar a atuação da proteção Todos os testes foram realizados como uma prova de conceito, com equipamentos e softwares comerciais. Foi também utilizada uma rede Software Defined Network (SDN) e verificado o monitoramento desta rede através do seu controlador. Os testes mostraram que o sistema implementado funcionou corretamente, podendo analisar os enlaces determinados no controlador. Ademais, no sistema supervisório implementado baseado em IEC 61850, foi possível avaliar alguns parâmetros como perda de pacote, link de comunicação, sincronismo temporal entres outros pontos. Todos os resultados avaliados foram comparados com as oscilografias dos eventos obtidos. Os dados alarmados nos supervisórios apresentam coerência com os dados implementados no sistema, e notoriamente com os dados obtidos nos eventos.Electrical power systems have critical operation requirements considering the electrical grid’s need for high availability. Regarding digital substations, communication network availability is essential. The communication link loss, packet loss or any other quality loss in the power system’s communication network can lead to severe problems in the system. Substation monitoring is highly applied to electrical power systems. However, with the continuous growth of digital substations, other necessities arose, which led to the review of the Brazilian national grid operator’s network and grid proceedings. In this scenario, there is a need to monitor the communication network to assist to the system’s quality. This work proposes and implements a supervisory system compliant with the new Brazilian national grid operator’s network and grid proceedings for digital substations. This work also evaluates a teleprotection scheme (i.e., Permissive Overreaching Transfer Trip) between the substations Serra da Mesa and Samambaia as a study case. Furthermore, the teleprotection scheme works with the directional residual overcurrent and distance protection functions. A simulated phase-to-ground fault helps validate the correct teleprotection scheme behavior. A proof-of-concept with commercial equipment was implemented. A software-defined network was implemented and monitored through its controller. The results showed that the network monitoring worked correctly for the communication links used. The evaluated parameters were: packet loss, communication link state, and time synchronization, among others. The evaluated data were compared with the oscillograms of the recorded events. The data shown in the supervisory are compliant to the data implemented in the system.59 p.Lopes, YonaPinho, Andre da CostaOliveira, Denise Borges deSantos, Mayara Helena Moreira Nogueira dos2023-01-02T12:52:01Z2023-01-02T12:52:01Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSANTOS, Mayara Helena Moreira Nogueira dos. Sistema de monitoramento integrado baseado nos novos procedimentos de rede do operador nacional do Sistema (ONS) para adequação a subestações digitais. 2022. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022http://app.uff.br/riuff/handle/1/27455CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-01-02T12:52:05Zoai:app.uff.br:1/27455Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202023-01-02T12:52:05Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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