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
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54349 |
Resumo: | 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. |
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Medeiros, Juliana Oliveira dehttp://lattes.cnpq.br/6043596397220550https://orcid.org/0000-0002-9408-3948http://lattes.cnpq.br/4960078797028638Costa, Flávio Bezerrahttps://orcid.org/0000-0002-7554-1480http://lattes.cnpq.br/7510091283933216Oliveira, José Tavares deCruz, Melinda Cesianara Silva daMonteiro, Roana D' Ávila SouzaMedeiros Júnior, Manoel Firmino de2023-08-02T20:20:06Z2023-08-02T20:20:06Z2023-03-10MEDEIROS, 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.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54349A 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.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 - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICASistema de energia elétricaLocalização de faltasErros de TIsEquações complexas não linearesEnxame de Partículas - PSOUso 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 fundamentalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALUsoalgoritmoenxame_Medeiros_2023.pdfapplication/pdf1725939https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/54349/1/Usoalgoritmoenxame_Medeiros_2023.pdf8cb661f52858e1cbd939e4094ddb88a1MD51123456789/543492023-08-02 17:22:04.13oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/54349Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-08-02T20:22:04Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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