Métodos de bloqueio por oscilações de potência: uma análise em linhas de transmissão de três terminais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Veiga, Matheus Fanfa da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/24585
Resumo: The disturbances resulting from power swing (OP) cause, in a harmful way to the electrical power system (SEP), acceleration or delay in the rotor angle between synchronous generators in relation to synchronous frequency, in addition to variation between load balancing and generation. The consequences of the OP phenomenon at the transmission line terminals (LTs) are fundamentally instabilities in voltage and current values, exposing the distance protection (ANSI 21) to incorrect actions and, consequently, causing a possible blackout. Thus, in order to inhibit undue occurrences of the ANSI 21 distance function, the detection of the OP phenomenon, as well as actuation, is corroborated through the blocking function (ANSI 68). Three-terminal lines are often a cost-saving option in planning, as there is a reduction in the cost associated with having to build a substation at the connection point. However, the complexity and challenge in the elaboration of protection projects, especially distance protection, increases. Therefore, with the purpose of analyzing the occurrence of the OP phenomenon, as well as promoting the development of algorithm tests of functions 21 and 68 in three-terminal lines, the characterization of the main quantities that are affected during oscillations were applied in the present work. of potency. For the recognition and verification of the generated signals and, therefore, the decision making for the blocking function (ANSI 68), the algorithms of three methods were implemented, Concentric Characteristics Method (MCC), Double Blinder Method (MDB) and Electric Center Voltage Variation Method (MVTCE), which are compared. The implementation of the methods was carried out in MATLAB® and simulation of the cases in SIMULINK. The results obtained show that the methods for OP blocking, when applied to three-terminal lines, present failures, especially when the three terminals have sources, therefore, they cannot be applied to this type of line.
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Thus, in order to inhibit undue occurrences of the ANSI 21 distance function, the detection of the OP phenomenon, as well as actuation, is corroborated through the blocking function (ANSI 68). Three-terminal lines are often a cost-saving option in planning, as there is a reduction in the cost associated with having to build a substation at the connection point. However, the complexity and challenge in the elaboration of protection projects, especially distance protection, increases. Therefore, with the purpose of analyzing the occurrence of the OP phenomenon, as well as promoting the development of algorithm tests of functions 21 and 68 in three-terminal lines, the characterization of the main quantities that are affected during oscillations were applied in the present work. of potency. For the recognition and verification of the generated signals and, therefore, the decision making for the blocking function (ANSI 68), the algorithms of three methods were implemented, Concentric Characteristics Method (MCC), Double Blinder Method (MDB) and Electric Center Voltage Variation Method (MVTCE), which are compared. The implementation of the methods was carried out in MATLAB® and simulation of the cases in SIMULINK. The results obtained show that the methods for OP blocking, when applied to three-terminal lines, present failures, especially when the three terminals have sources, therefore, they cannot be applied to this type of line.As perturbações decorrentes das oscilações de potência (OP) ocasionam, de forma prejudicial ao sistema elétrico de potência (SEP), aceleração ou atraso no ângulo do rotor entre os geradores síncronos em relação a frequência síncrona, além de variação entre o balanceamento de carga e geração. As consequências do fenômeno da OP nos terminais das linhas de transmissão (LTs) são fundamentalmente instabilidades nos valores de tensão e corrente, expondo a proteção de distância (ANSI 21) a atuações incorretas e, consequentemente, ocasionando um possível blecaute. Deste modo, visando inibir ocorrências indevidas da função de distância ANSI 21, a detecção do fenômeno da OP, bem como atuação, é corroborada através da função de bloqueio (ANSI 68). As linhas com três terminais são frequentemente uma opção de economia no planejamento, visto que há uma redução do custo associado à necessidade de construir uma subestação no ponto de conexão. Contudo, eleva-se a complexidade e o desafio na elaboração dos projetos de proteção, principalmente da proteção de distância. Sendo assim, com o propósito de analisar a ocorrência do fenômeno da OP, assim como promover o desenvolvimento de testes de algoritmos das funções 21 e 68 em linhas de três terminais, foram aplicados no presente trabalho a caraterização das principais grandezas que são afetadas durante oscilações de potência. Para o reconhecimento e verificação dos sinais gerados e, por conseguinte, a tomada de decisão para a função de bloqueio (ANSI 68), foram implementados os algoritmos de três métodos, Método das Características Concêntricas (MCC), Método Duplo Blinder (MDB) e Método da Variação da Tensão do Centro Elétrico (MVTCE), os quais são comparados. A implementação dos métodos foi realizada no MATLAB® e simulação dos casos no SIMULINK. Os resultados obtidos mostram que os métodos para bloqueio de OP, quando aplicados em linhas de três terminais, apresentam falhas, especialmente quando os três terminais possuem fontes, sendo assim, não podem ser aplicados neste tipo de linha.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaMorais, Adriano Peres dehttp://lattes.cnpq.br/2780595038162903Cardoso Junior, GhendySantos, Eduardo Machado dosVeiga, Matheus Fanfa da2022-05-30T17:19:08Z2022-05-30T17:19:08Z2022-03-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24585porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-05-30T17:19:08Zoai:repositorio.ufsm.br:1/24585Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-05-30T17:19:08Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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