Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Formiga, Diego Alves
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15485
Resumo: This work proposes a new technique for phasor estimation applied in microprocessor numerical relays for distance protection of transmission lines, based on the recursive least squares method and called least squares modified random walking. The phasor estimation methods have compromised their performance, mainly due to the DC exponential decaying component present in fault currents. In order to reduce the influence of the DC component, a Morphological Filter (FM) was added to the method of least squares and previously applied to the process of phasor estimation. The presented method is implemented in MATLABr and its performance is compared to one-cycle Fourier technique and conventional phasor estimation, which was also based on least squares algorithm. The methods based on least squares technique used for comparison with the proposed method were: forgetting factor recursive, covariance resetting and random walking. The techniques performance analysis were carried out by means of signals synthetic and signals provided of simulations on the Alternative Transient Program (ATP). When compared to other phasor estimation methods, the proposed method showed satisfactory results, when it comes to the estimation speed, the steady state oscillation and the overshoot. Then, the presented method performance was analyzed by means of variations in the fault parameters (resistance, distance, angle of incidence and type of fault). Through this study, the results did not showed significant variations in method performance. Besides, the apparent impedance trajectory and estimated distance of the fault were analysed, and the presented method showed better results in comparison to one-cycle Fourier algorithm
id UFRN_524f1554dfcc4e309fe89f84914a0af6
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15485
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia MatemáticaEstimação fasorial. Linhas de transmissão. Mínimos quadrados. Morfologia matemática. Proteção de distânciaPhasor estimation. Transmission lines. Least squares. Mathematical morphology. Distance protectionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work proposes a new technique for phasor estimation applied in microprocessor numerical relays for distance protection of transmission lines, based on the recursive least squares method and called least squares modified random walking. The phasor estimation methods have compromised their performance, mainly due to the DC exponential decaying component present in fault currents. In order to reduce the influence of the DC component, a Morphological Filter (FM) was added to the method of least squares and previously applied to the process of phasor estimation. The presented method is implemented in MATLABr and its performance is compared to one-cycle Fourier technique and conventional phasor estimation, which was also based on least squares algorithm. The methods based on least squares technique used for comparison with the proposed method were: forgetting factor recursive, covariance resetting and random walking. The techniques performance analysis were carried out by means of signals synthetic and signals provided of simulations on the Alternative Transient Program (ATP). When compared to other phasor estimation methods, the proposed method showed satisfactory results, when it comes to the estimation speed, the steady state oscillation and the overshoot. Then, the presented method performance was analyzed by means of variations in the fault parameters (resistance, distance, angle of incidence and type of fault). Through this study, the results did not showed significant variations in method performance. Besides, the apparent impedance trajectory and estimated distance of the fault were analysed, and the presented method showed better results in comparison to one-cycle Fourier algorithmCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorPropõe-se neste trabalho uma nova técnica de estimação fasorial, a ser utilizada em relés numéricos microprocessados digitais para proteção de distância de linhas de transmissão, baseada no método dos mínimos quadrados recursivo, denominada mínimos quadrados em caminhada aleatória modificada. Os métodos de estimação fasorial têm seu desempenho comprometido devido, principalmente, à componente DC de decaimento exponencial presente nas correntes de falta. Para reduzir a influência da componente DC, agregou-se ao método de mínimos quadrados um Filtro Morfológico (FM) aplicado previamente ao processo de estimação fasorial. O método apresentado foi implementado em ambiente MATLABr e o seu desempenho comparado aos métodos convencionais de estimação fasorial, também baseados em mínimos quadrados, e ao algoritmo de Fourier de um ciclo. Os métodos baseados na técnica de mínimos quadrados utilizados para comparação com o método proposto foram: recursivo ponderado, com reinicialização da covariância e caminhada aleatória. As análises de desempenho das técnicas foram realizadas por meio de sinais sintéticos e sinais oriundos de simulações no Alternative Transient Program (ATP). Em comparação aos demais métodos de estimação fasorial, o método proposto apresentou resultados satisfatórios no que se refere à velocidade de resposta, oscilação em regime permanente e percentual de overshoot. Em seguida, o método proposto teve seu desempenho analisado frente às variações nos parâmetros de falta (resistência, distância, ângulo de incidência e tipo de falta). Nesse estudo, constatou-se que o método não sofreu variações significativas em seus resultados. Além disso, analisou-se a trajetória da impedância aparente e distância estimada da falta, ao qual o método proposto apresentou melhores resultados em comparação ao algoritmo de Fourier de um cicloUniversidade Federal do Rio Grande do NorteBRUFRNPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaAutomação e Sistemas; Engenharia de Computação; TelecomunicaçõesCosta, Fabiano Fragosohttp://lattes.cnpq.br/8785336037482114http://lattes.cnpq.br/1694092671948217Costa, Flavio Bezerrahttp://lattes.cnpq.br/7510091283933216Almeida, Marcos Antonio Dias dehttp://lattes.cnpq.br/5323110802158816Souza, Samuel Xavier dehttp://lattes.cnpq.br/9892239670106361Silva, Kleber Melo ehttp://lattes.cnpq.br/8795500242651581Formiga, Diego Alves2014-12-17T14:56:16Z2014-04-092014-12-17T14:56:16Z2012-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfFORMIGA, Diego Alves. Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática. 2012. 114 f. Dissertação (Mestrado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15485porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2017-11-01T04:56:46Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/15485Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2017-11-01T04:56:46Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
title Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
spellingShingle Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
Formiga, Diego Alves
Estimação fasorial. Linhas de transmissão. Mínimos quadrados. Morfologia matemática. Proteção de distância
Phasor estimation. Transmission lines. Least squares. Mathematical morphology. Distance protection
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
title_full Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
title_fullStr Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
title_full_unstemmed Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
title_sort Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática
author Formiga, Diego Alves
author_facet Formiga, Diego Alves
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Costa, Fabiano Fragoso

http://lattes.cnpq.br/8785336037482114

http://lattes.cnpq.br/1694092671948217
Costa, Flavio Bezerra

http://lattes.cnpq.br/7510091283933216
Almeida, Marcos Antonio Dias de

http://lattes.cnpq.br/5323110802158816
Souza, Samuel Xavier de

http://lattes.cnpq.br/9892239670106361
Silva, Kleber Melo e

http://lattes.cnpq.br/8795500242651581
dc.contributor.author.fl_str_mv Formiga, Diego Alves
dc.subject.por.fl_str_mv Estimação fasorial. Linhas de transmissão. Mínimos quadrados. Morfologia matemática. Proteção de distância
Phasor estimation. Transmission lines. Least squares. Mathematical morphology. Distance protection
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Estimação fasorial. Linhas de transmissão. Mínimos quadrados. Morfologia matemática. Proteção de distância
Phasor estimation. Transmission lines. Least squares. Mathematical morphology. Distance protection
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This work proposes a new technique for phasor estimation applied in microprocessor numerical relays for distance protection of transmission lines, based on the recursive least squares method and called least squares modified random walking. The phasor estimation methods have compromised their performance, mainly due to the DC exponential decaying component present in fault currents. In order to reduce the influence of the DC component, a Morphological Filter (FM) was added to the method of least squares and previously applied to the process of phasor estimation. The presented method is implemented in MATLABr and its performance is compared to one-cycle Fourier technique and conventional phasor estimation, which was also based on least squares algorithm. The methods based on least squares technique used for comparison with the proposed method were: forgetting factor recursive, covariance resetting and random walking. The techniques performance analysis were carried out by means of signals synthetic and signals provided of simulations on the Alternative Transient Program (ATP). When compared to other phasor estimation methods, the proposed method showed satisfactory results, when it comes to the estimation speed, the steady state oscillation and the overshoot. Then, the presented method performance was analyzed by means of variations in the fault parameters (resistance, distance, angle of incidence and type of fault). Through this study, the results did not showed significant variations in method performance. Besides, the apparent impedance trajectory and estimated distance of the fault were analysed, and the presented method showed better results in comparison to one-cycle Fourier algorithm
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-12-18
2014-12-17T14:56:16Z
2014-04-09
2014-12-17T14:56:16Z
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.uri.fl_str_mv FORMIGA, Diego Alves. Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática. 2012. 114 f. Dissertação (Mestrado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15485
identifier_str_mv FORMIGA, Diego Alves. Estimação de Fasores para Proteção de Sistemas Elétricos Baseada em Mínimos Quadrados e Morfologia Matemática. 2012. 114 f. Dissertação (Mestrado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15485
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758910646910976