Estimação dos parâmetros de linhas de transmissão: uma abordagem utilizando medições fasoriais e representação em quadripolos

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Moraes, Vinícius Curcio de
• Orientador(a): Melo, Igor Delgado de
• Banca de defesa: Moraes, Camile Arêdes , Dias, Bruno Henriques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Estimação de parâmetros; Linhas de transmissão; Sistemas de potência; Otimização; Simulação computacional; Parameter estimation; Transmission lines; Power systems; Optimization; Computational simulation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18667

A estimação dos parâmetros de linhas de transmissão representa uma questão importante para os estudos de operação e planejamento de sistemas elétricos de potência. Esse tema explora recursos metodológicos destinados à obtenção dos parâmetros de impedâncias das linhas de transmissão através do monitoramento contínuo de variáveis elétricas. Dessa forma, com o advento da tecnologia dos sincrofasores, novas metodologias foram desenvolvidas com base em medições coletadas nos terminais de uma linha de transmissão utilizando as unidades de medição fasorial denominadas PMUs (Phasor Measurement Units). Esta dissertação apresenta uma nova abordagem baseada na formulação de um problema de otimização para a estimação dos parâmetros de impedância de linhas de transmissão em que a equação dos mínimos quadrados é usada como uma função objetivo a ser minimizada, sujeita a um conjunto de restrições associadas aos parâmetros de impedância de uma linha de transmissão. A linha é inicialmente modelada a partir de quadripolos com seções PI em série e posteriormente é realizada a inclusão de um modelo intermediário de falta de alta impedância para análise de falhas em sistemas de transmissão que não resultem na abertura de disjuntores, porém afetem o desempenho da linha durante sua operação. Como solução do problema de otimização proposto, os parâmetros de impedância de uma determinada linha de alta tensão podem ser calculados com erros de estimação reduzidos (menores que a própria acurácia dos medidores), bem como a distância referente à falta e a sua impedância correspondente. A principal contribuição deste trabalho é a representação de um modelo explícito de linhas de transmissão, em um problema de otimização formulado em coordenadas retangulares, para determinar parâmetros de linhas aéreas em tempo real, com o auxílio de PMUs. Para comprovar a aplicabilidade do método proposto, são realizados testes computacionais e simulações hardware-in-the-loop com o RTDS (Real Time Digital Simulator), as quais servem para validar os resultados e aplicabilidade do método proposto.