Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zoche, Elis Regina
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Texto Completo: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4924
Resumo: This work presents the modeling of voltage regulator to enable the insertion of the tap positions as state variables in the Admittance Matrix based State Estimation method. The representation of the voltage regulators improves the network model and the quality of the state estimation. The Admittance Matrix based state estimation uses rectangular current equations on the formulation and rectangular voltage as state variables. This method can deal with radial and meshed grids and uses the classical nodal analysis for the solution process. The taps are implemented as continuous state variables increasing the state vector and the Jacobian matrix of the system. The adopted algorithm present three steps: initialization of the variables; state estimation and discretization of the taps. IEEE 34 and 123 node test feeders were used to analyze the performance of the method with the implementation of the voltage regulators. Analyzes were performed with the regulator tap positions as parameter and as state variables. It was verified that the error decreases significantly with the taps as state variables when is compared with the taps as parameters. It was also verified that the initial state of the taps, the different kinds of measurements and the redundancy adopted affect the number of iterations that the process needs to achieve the convergence, in addition to the quality of the estimation. It was noted that the method has advantages when dealing with absolute voltage measurements when compared to rectangular current measurements, which correspond to the main equations of the method. Therefore, this is a method with large application capacity in real distribution systems, as most of the available measurements are absolute voltage measurements.
id UNIOESTE-1_daff8388242312294d54d1e552288c7d
oai_identifier_str oai:tede.unioeste.br:tede/4924
network_acronym_str UNIOESTE-1
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
repository_id_str
spelling Franco, Edgar Manuel Carreñohttp://lattes.cnpq.br/6694050726661837Almeida, Madson Cortes dehttp://lattes.cnpq.br/7592852392858067Almeida, Adriano Batista dehttp://lattes.cnpq.br/2483742275772291http://lattes.cnpq.br/3572833574869178Zoche, Elis Regina2020-09-14T14:18:48Z2020-04-22ZOCHE, Elis Regina. Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal. 2020. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020.http://tede.unioeste.br/handle/tede/4924This work presents the modeling of voltage regulator to enable the insertion of the tap positions as state variables in the Admittance Matrix based State Estimation method. The representation of the voltage regulators improves the network model and the quality of the state estimation. The Admittance Matrix based state estimation uses rectangular current equations on the formulation and rectangular voltage as state variables. This method can deal with radial and meshed grids and uses the classical nodal analysis for the solution process. The taps are implemented as continuous state variables increasing the state vector and the Jacobian matrix of the system. The adopted algorithm present three steps: initialization of the variables; state estimation and discretization of the taps. IEEE 34 and 123 node test feeders were used to analyze the performance of the method with the implementation of the voltage regulators. Analyzes were performed with the regulator tap positions as parameter and as state variables. It was verified that the error decreases significantly with the taps as state variables when is compared with the taps as parameters. It was also verified that the initial state of the taps, the different kinds of measurements and the redundancy adopted affect the number of iterations that the process needs to achieve the convergence, in addition to the quality of the estimation. It was noted that the method has advantages when dealing with absolute voltage measurements when compared to rectangular current measurements, which correspond to the main equations of the method. Therefore, this is a method with large application capacity in real distribution systems, as most of the available measurements are absolute voltage measurements.Neste trabalho é apresentada a modelagem de transformadores reguladores de tensão para possibilitar a inserção da posição dos taps como variáveis de estado no método de Estimação de Estado baseado na Matriz de Admitância Nodal. A representação dos reguladores de tensão aprimora o modelo da rede melhorando a qualidade da estimação de estado. O método baseado na Matriz de Admitância Nodal utiliza equações de correntes complexas como base de sua formulação, e tensões complexas como variáveis de estado. O método é apto a lidar com redes radiais e malhadas e utiliza como processo de solução a análise nodal clássica. Os taps são implementados como variáveis de estado contínuas, levando a um incremento do vetor de estados e consequentemente ao aumento da matriz Jacobiana do sistema. O algoritmo adotado divide-se em três etapas: inicialização das variáveis, estimação de estado e discretização dos taps. Utilizou-se os sistemas teste IEEE 34 e 123 barras para analisar a eficácia do método com a implementação dos transformadores reguladores de tensão. Realizou-se análises referentes a estimação de estado com taps atribuídos como parâmetros e como variáveis de estado, em que verificou-se que o erro de estimação de estado diminui significativamente quando os taps são modelados como variáveis de estado quando comparado com a modelagem dos taps como parâmetros. Verificou-se também que o estado inicial dos taps, os tipos de medidas e a redundância adotada interfere na quantidade de iterações que o algoritmo necessita para atingir a convergência, além da qualidade da estimação de estado. Notou-se que o método possui vantagens ao lidar com medidas de módulo de tensão quando comparadas as medidas de corrente, que correspondem as equações principais do método, sendo assim, este é um método com ampla capacidade de aplicação em sistemas de distribuição reais, onde a maioria das medições disponíveis são desta natureza.Submitted by Wagner Junior (wagner.junior@unioeste.br) on 2020-09-14T14:18:48Z No. of bitstreams: 2 Elis_Regina_Zoche_2020.pdf: 2663041 bytes, checksum: 85a59aa539ff07cb45cb90f57c44b3a4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2020-09-14T14:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Elis_Regina_Zoche_2020.pdf: 2663041 bytes, checksum: 85a59aa539ff07cb45cb90f57c44b3a4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2020-04-22application/pdfpor8774263440366006536500Universidade Estadual do Oeste do ParanáFoz do IguaçuPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e ComputaçãoUNIOESTEBrasilCentro de Engenharias e Ciências Exatashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessEstimação de estadoTaps e reguladores de tensãoState estimationTaps and voltage regulatorsENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAModelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1040084669565072649600600600-7734402124082146922-1431013593610671097reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTEinstname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)instacron:UNIOESTEORIGINALElis_Regina_Zoche_2020.pdfElis_Regina_Zoche_2020.pdfapplication/pdf2663041http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/5/Elis_Regina_Zoche_2020.pdf85a59aa539ff07cb45cb90f57c44b3a4MD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede/49242020-09-14 11:18:48.696oai:tede.unioeste.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unioeste.br/PUBhttp://tede.unioeste.br/oai/requestbiblioteca.repositorio@unioeste.bropendoar:2020-09-14T14:18:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
title Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
spellingShingle Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
Zoche, Elis Regina
Estimação de estado
Taps e reguladores de tensão
State estimation
Taps and voltage regulators
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
title_full Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
title_fullStr Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
title_full_unstemmed Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
title_sort Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal
author Zoche, Elis Regina
author_facet Zoche, Elis Regina
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Franco, Edgar Manuel Carreño
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6694050726661837
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Almeida, Madson Cortes de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7592852392858067
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Almeida, Adriano Batista de
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2483742275772291
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3572833574869178
dc.contributor.author.fl_str_mv Zoche, Elis Regina
contributor_str_mv Franco, Edgar Manuel Carreño
Almeida, Madson Cortes de
Almeida, Adriano Batista de
dc.subject.por.fl_str_mv Estimação de estado
Taps e reguladores de tensão
topic Estimação de estado
Taps e reguladores de tensão
State estimation
Taps and voltage regulators
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv State estimation
Taps and voltage regulators
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This work presents the modeling of voltage regulator to enable the insertion of the tap positions as state variables in the Admittance Matrix based State Estimation method. The representation of the voltage regulators improves the network model and the quality of the state estimation. The Admittance Matrix based state estimation uses rectangular current equations on the formulation and rectangular voltage as state variables. This method can deal with radial and meshed grids and uses the classical nodal analysis for the solution process. The taps are implemented as continuous state variables increasing the state vector and the Jacobian matrix of the system. The adopted algorithm present three steps: initialization of the variables; state estimation and discretization of the taps. IEEE 34 and 123 node test feeders were used to analyze the performance of the method with the implementation of the voltage regulators. Analyzes were performed with the regulator tap positions as parameter and as state variables. It was verified that the error decreases significantly with the taps as state variables when is compared with the taps as parameters. It was also verified that the initial state of the taps, the different kinds of measurements and the redundancy adopted affect the number of iterations that the process needs to achieve the convergence, in addition to the quality of the estimation. It was noted that the method has advantages when dealing with absolute voltage measurements when compared to rectangular current measurements, which correspond to the main equations of the method. Therefore, this is a method with large application capacity in real distribution systems, as most of the available measurements are absolute voltage measurements.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-09-14T14:18:48Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-04-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ZOCHE, Elis Regina. Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal. 2020. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede.unioeste.br/handle/tede/4924
identifier_str_mv ZOCHE, Elis Regina. Modelagem de transformadores reguladores de tensão com estimação de taps no estimador de estado baseado na matriz de admitância nodal. 2020. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 2020.
url http://tede.unioeste.br/handle/tede/4924
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv -1040084669565072649
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
600
dc.relation.department.fl_str_mv -7734402124082146922
dc.relation.cnpq.fl_str_mv -1431013593610671097
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Foz do Iguaçu
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNIOESTE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Engenharias e Ciências Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Foz do Iguaçu
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
instacron:UNIOESTE
instname_str Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
instacron_str UNIOESTE
institution UNIOESTE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
bitstream.url.fl_str_mv http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/5/Elis_Regina_Zoche_2020.pdf
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/2/license_url
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/3/license_text
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/4/license_rdf
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/4924/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 85a59aa539ff07cb45cb90f57c44b3a4
4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.repositorio@unioeste.br
_version_ 1811723429833867264