Método para detecção, identificação e classificação de erros em redes de distribuição por meio do estimador de estados e índices de desvio
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22439 |
Resumo: | The development of new technologies, needs and concepts, have led to numerous contributions to several fields of knowledge, one of which is the Electric Power Systems. Contained in this area, the Electricity Distribution Systems stand out, which have migrated from a traditional model to a more modern and contemporary structure, giving rise to the term smart grids. Smart meters, more dynamic monitoring mechanisms, extensive means of communication, storage, and data processing, among a vast number of variables, constitute the forming elements of Intelligent Electric Grids. Even with the evolution provided by all these factors, the errors inherent in this sector continue to be part of the operational reality and in the scope of planning. Within this context, the present work seeks to carry out the detection, identification, and classification of errors, taking as a scenario of study, analysis and implementation of the methodology, a real distribution network. Starting from the data provided by smart meters allocated throughout the network, we seek to acquire sufficient information to achieve observability. Through servers located in certain points of the base scenario, the aim is to store and process the collected measurements. After filtering the information, it is inserted in a computer platform that will be used for the physical implementation of the network under study, in which simulations, analyzes and diagnoses of the errors found will be carried out. The method used for the detection and identification of errors is at the discretion of state estimation that obtains a real-time model of the network, in view of the merging of remotely obtained measurements and pseudo-measures, derived from the calculation of the Power Flow. The State Estimator presents itself as a solution for the evaluation of errors associated with the measures, because, in addition to the steps of surveying the topology and observability analysis, it performs the processing of incorrect data, through the detection and identification of irregularities. Subsequently, this dissertation proposes two indices, one for individual deviation of meters and another for global deviation of the network, which will be responsible for the classification of errors found by the State Estimator, in pre-defined groups of possible sources that cause deviations. These indexes were developed for this work, aiming to attribute possibilities of the irregularities pointed out. Thus, the energy concessionaires, in addition to detecting and identifying inconsistencies in the network, can send teams previously instructed on the possible type of error to be minimized and/or eliminated, favoring the distributors and the final consumer. |
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Método para detecção, identificação e classificação de erros em redes de distribuição por meio do estimador de estados e índices de desvioMethod for detection, identification and classification of errors in distribution networks through the state estimator and deviation indicesDetecçãoIdentificaçãoClassificaçãoEstimador de estadosÍndices de desvioDetectionIdentificationClassificationState estimatorDeviation indicesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThe development of new technologies, needs and concepts, have led to numerous contributions to several fields of knowledge, one of which is the Electric Power Systems. Contained in this area, the Electricity Distribution Systems stand out, which have migrated from a traditional model to a more modern and contemporary structure, giving rise to the term smart grids. Smart meters, more dynamic monitoring mechanisms, extensive means of communication, storage, and data processing, among a vast number of variables, constitute the forming elements of Intelligent Electric Grids. Even with the evolution provided by all these factors, the errors inherent in this sector continue to be part of the operational reality and in the scope of planning. Within this context, the present work seeks to carry out the detection, identification, and classification of errors, taking as a scenario of study, analysis and implementation of the methodology, a real distribution network. Starting from the data provided by smart meters allocated throughout the network, we seek to acquire sufficient information to achieve observability. Through servers located in certain points of the base scenario, the aim is to store and process the collected measurements. After filtering the information, it is inserted in a computer platform that will be used for the physical implementation of the network under study, in which simulations, analyzes and diagnoses of the errors found will be carried out. The method used for the detection and identification of errors is at the discretion of state estimation that obtains a real-time model of the network, in view of the merging of remotely obtained measurements and pseudo-measures, derived from the calculation of the Power Flow. The State Estimator presents itself as a solution for the evaluation of errors associated with the measures, because, in addition to the steps of surveying the topology and observability analysis, it performs the processing of incorrect data, through the detection and identification of irregularities. Subsequently, this dissertation proposes two indices, one for individual deviation of meters and another for global deviation of the network, which will be responsible for the classification of errors found by the State Estimator, in pre-defined groups of possible sources that cause deviations. These indexes were developed for this work, aiming to attribute possibilities of the irregularities pointed out. Thus, the energy concessionaires, in addition to detecting and identifying inconsistencies in the network, can send teams previously instructed on the possible type of error to be minimized and/or eliminated, favoring the distributors and the final consumer.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO desenvolvimento de novas tecnologias, necessidades e conceitos, levaram inúmeras contribuições a diversos campos do conhecimento, sendo um deles os Sistemas Elétricos de Potência. Contido nesta área, destacam-se os Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica, os quais tem migrado de um modelo tradicional para uma estrutura mais moderna e contemporânea, dando origem ao termo smart grids. Medidores inteligentes, mecanismos de monitoramento mais dinâmicos, amplos meios de comunicação, armazenamento e processamento de dados, dentre um vasto número de variáveis, constituem os elementos formadores das Redes Elétricas Inteligentes. Mesmo com a evolução proporcionada por todos esses fatores, os erros inerentes a este setor continuam a fazer parte da realidade operacional e no âmbito de planejamento. Dentro deste contexto, o presente trabalho busca realizar a detecção, identificação e classificação de erros, tomando-se como cenário de estudo, análise e implementação da metodologia, uma rede de distribuição real. Partindo-se dos dados fornecidos por medidores inteligentes alocados ao longo da rede, busca-se adquirir informações suficientes para alcançar a observabilidade. Por meio de servidores localizados em determinados pontos do cenário base, procura-se armazenar e processar as medidas coletadas. Após a filtragem das informações, insere-se as mesmas em uma plataforma computacional que será utilizada para a implementação física da rede em estudo, na qual serão efetivadas as simulações, análises e diagnósticos dos erros encontrados. O método empregado para a detecção e identificação dos erros, fica a critério da estimação de estados que obtém um modelo em tempo real da rede, perante a mesclagem de medidas obtidas remotamente e de pseudo-medidas, oriundas do cálculo do Fluxo de Potência. O Estimador de Estados se apresenta como solução para a avaliação de erros associados as medidas, pois, além das etapas de levantamento da topologia e análise de observabilidade, realiza o processamento dos dados incorretos, mediante a detecção e identificação de irregularidades. Na sequência, esta dissertação propõe dois índices, sendo um para desvio individual dos medidores e outro para desvio global da rede, os quais serão responsáveis pela classificação dos erros encontrados pelo Estimador de Estados, em grupos pré-definidos de possíveis fontes causadoras dos desvios. Estes índices, foram desenvolvidos para esse trabalho, visando-se atribuir possibilidades das irregularidades apontadas. Assim, as concessionárias de energia, poderão, além de detectar e identificar inconsistências na rede, enviar equipes previamente instruídas sobre o possível tipo de erro a ser minimizado e/ou eliminado, favorecendo as distribuidoras e o consumidor final.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaBernardon, Daniel Pinheirohttp://lattes.cnpq.br/6004612278397270Pereira, Paulo Ricardo da SilvaMilbradt, Rafael GresslerDelavechia, Robson Porsch2021-10-18T17:20:20Z2021-10-18T17:20:20Z2020-09-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22439porAttribution-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:UFSM2021-10-19T06:02:32Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22439Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-10-19T06:02:32Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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