Programação linear inteira mista aplicada na proteção adaptativa de sobrecorrente direcional considerando contingência n-1
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29212 |
Resumo: | This work presents a methodology for adjusting and coordinating overcurrent protection in interconnected transmission systems considering a possible network contingency state. For the protection parameterization, the methodology uses the short-circuit data of the current network topology, however, the maximum load current data in the protection section of each relay is obtained considering the n-1 criterion, already foreseeing the disconnection of some network line. Thus, if a line gets disconnected, other protective devices will not improperly actuate by the redistribution of load currents in the network. The objective is to propose an adaptive protection scheme, so that the adjustment and coordination are redone for each topological change in the network. To this end, the research considers a smart grid environment, where there is a supervisory system and remote communication between a central and digital relays. As the focus of this research concentrates on interconnected transmission systems, the protection consists of directional overcurrent relays, ANSI-51 and ANSI-67 functions. The coordination problem, originally non-linear and non-convex, is linearized, allowing its formulation as a problem of Mixed Integer Linear Programming. For processing the model, the commercial solver CPLEX® is used. Results show that the coordination is obtained in a reduced computational processing time, showing the potential of the methodology for real time application. |
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Programação linear inteira mista aplicada na proteção adaptativa de sobrecorrente direcional considerando contingência n-1Mixed integer linear programming applied in adaptive directional overcurrent protection considering n-1 contingencyProteção de sobrecorrenteProgramação linear inteira mistaProteção adaptativaCoordenação de relésOvercurrent protectionMixed integer linear programmingAdaptive protectionRelay coordinationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work presents a methodology for adjusting and coordinating overcurrent protection in interconnected transmission systems considering a possible network contingency state. For the protection parameterization, the methodology uses the short-circuit data of the current network topology, however, the maximum load current data in the protection section of each relay is obtained considering the n-1 criterion, already foreseeing the disconnection of some network line. Thus, if a line gets disconnected, other protective devices will not improperly actuate by the redistribution of load currents in the network. The objective is to propose an adaptive protection scheme, so that the adjustment and coordination are redone for each topological change in the network. To this end, the research considers a smart grid environment, where there is a supervisory system and remote communication between a central and digital relays. As the focus of this research concentrates on interconnected transmission systems, the protection consists of directional overcurrent relays, ANSI-51 and ANSI-67 functions. The coordination problem, originally non-linear and non-convex, is linearized, allowing its formulation as a problem of Mixed Integer Linear Programming. For processing the model, the commercial solver CPLEX® is used. Results show that the coordination is obtained in a reduced computational processing time, showing the potential of the methodology for real time application.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEsse trabalho apresenta uma metodologia para ajuste e coordenação da proteção de sobrecorrente em sistemas de transmissão interconectados considerando um possível estado de contingenciamento da rede. Para a parametrização da proteção, a metodologia utiliza os dados de curto-circuito da topologia vigente da rede, entretanto os dados de corrente de carga máxima no trecho de proteção de cada relé são obtidos considerando o critério n-1, já prevendo a desconexão de alguma linha da rede. Dessa maneira, caso aconteça a desconexão de alguma linha, não ocorrerá a atuação indevida de outros dispositivos de proteção pela redistribuição das correntes de carga na rede. O objetivo consiste em propor um esquema de proteção adaptativa, de modo que o ajuste e a coordenação sejam refeitos para cada alteração topológica da rede. Para tanto, a pesquisa considera um ambiente de redes inteligentes, onde exista um sistema de supervisão e comunicação remota entre uma central e relés digitais. Como o enfoque dessa pesquisa incide em sistemas de transmissão interconectados, a proteção é composta por relés de sobrecorrente direcionais, funções ANSI-51 e ANSI-67. O problema de coordenação, originalmente não linear e não convexo, é linearizado, possibilitando sua formulação como um problema de Programação Linear Inteira Mista. Para processamento do modelo, o solver comercial CPLEX® é utilizado. Resultados mostram que o ajuste é obtido em um reduzido tempo de processamento computacional, evidenciando a potencialidade da metodologia para aplicação em tempo real.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaSilva, Marcelo Freitas dahttp://lattes.cnpq.br/1859027020843429Guarda, Fernando Guilherme KaehlerAraújo, Olinto César Bassi deCorrêa, RafaelMoreto, MiguelMartin, Klaus Tesser2023-05-26T13:24:09Z2023-05-26T13:24:09Z2022-03-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29212porAttribution-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:UFSM2023-05-26T13:24:09Zoai:repositorio.ufsm.br:1/29212Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-05-26T13:24:09Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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This work presents a methodology for adjusting and coordinating overcurrent protection in interconnected transmission systems considering a possible network contingency state. For the protection parameterization, the methodology uses the short-circuit data of the current network topology, however, the maximum load current data in the protection section of each relay is obtained considering the n-1 criterion, already foreseeing the disconnection of some network line. Thus, if a line gets disconnected, other protective devices will not improperly actuate by the redistribution of load currents in the network. The objective is to propose an adaptive protection scheme, so that the adjustment and coordination are redone for each topological change in the network. To this end, the research considers a smart grid environment, where there is a supervisory system and remote communication between a central and digital relays. As the focus of this research concentrates on interconnected transmission systems, the protection consists of directional overcurrent relays, ANSI-51 and ANSI-67 functions. The coordination problem, originally non-linear and non-convex, is linearized, allowing its formulation as a problem of Mixed Integer Linear Programming. For processing the model, the commercial solver CPLEX® is used. Results show that the coordination is obtained in a reduced computational processing time, showing the potential of the methodology for real time application. |
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