Algoritmos diretos para sincronização de mediações e localização de faltas em linhas de transmissão com parâmetros elétricos desconhecidos
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47213 |
Resumo: | In this work, angle synchronization and fault location methods are proposed, based on the fundamental frequency phasor approach, being independent of the electrical parameters of the transmission line and of iterative processes. In the proposed synchronization algorithm, the line capacitive effect is taken into account and only the analysis of steady-state voltage and current phasors is required, eliminating the need for settings based on line electrical parameters. In addition, it identifies angles in any quadrant and is insensitive to system operation conditions. Real operating scenarios of the Brazilian system are considered to assess the algorithm performance, including light, moderate and heavy line loading cases, and various power factors and line lengths. The obtained results show that the proposed synchronization solution is reliable, straightforward, and accurate, being useful for practical two-terminal phasor-based applications when traditional common time reference sources are not available. The tool developed for fault location requires pre and post-fault current and voltage phasors, being suitable for all types of faults (symmetrical and asymmetrical), and for transposed and untransposed transmission lines. The evaluation of the fault location algorithms is performed through fault simulations by the Alternative Transients Program (ATP) software. The obtained results prove the efficiency of the method in finding fault location with good precision. |
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Algoritmos diretos para sincronização de mediações e localização de faltas em linhas de transmissão com parâmetros elétricos desconhecidosLocalização de faltasSincronização de mediaçõesProteção, monitoramento e controle de sistemas elétricosIn this work, angle synchronization and fault location methods are proposed, based on the fundamental frequency phasor approach, being independent of the electrical parameters of the transmission line and of iterative processes. In the proposed synchronization algorithm, the line capacitive effect is taken into account and only the analysis of steady-state voltage and current phasors is required, eliminating the need for settings based on line electrical parameters. In addition, it identifies angles in any quadrant and is insensitive to system operation conditions. Real operating scenarios of the Brazilian system are considered to assess the algorithm performance, including light, moderate and heavy line loading cases, and various power factors and line lengths. The obtained results show that the proposed synchronization solution is reliable, straightforward, and accurate, being useful for practical two-terminal phasor-based applications when traditional common time reference sources are not available. The tool developed for fault location requires pre and post-fault current and voltage phasors, being suitable for all types of faults (symmetrical and asymmetrical), and for transposed and untransposed transmission lines. The evaluation of the fault location algorithms is performed through fault simulations by the Alternative Transients Program (ATP) software. The obtained results prove the efficiency of the method in finding fault location with good precision.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNesse trabalho foram propostas novas metodologias de sincronização entre registros oscilográficos e de localização de faltas, baseados na teoria de fasores fundamentais, independente dos parâmetros elétricos da linha de transmissão e de processos iterativos. No algoritmo de sincronização de medições proposto o efeito capacitivo da linha é levado em consideração e apenas a análise dos fasores de tensão e corrente em regime permanente é necessária, eliminando a necessidade de ajustes baseados nos parâmetros elétricos da linha. Além disso, identifica ângulos de sincronização em qualquer quadrante, e é insensível às condições de operação do sistema. Condições reais de operação do sistema brasileiro são consideradas para avaliar o desempenho do algoritmo em diferentes cenários, incluindo casos de linhas com carregamento leve, moderado e pesado; e diferentes fatores de potência e comprimentos de linha. Os resultados obtidos mostram que a solução de sincronização proposta é confiável, direta e precisa, sendo útil para aplicações práticas baseadas em fasores de dois terminais quando as fontes tradicionais de referência de tempo comuns não estão disponíveis. A ferramenta desenvolvida para localização de falta necessita de fasores de corrente e tensão pré e pós falta, funciona para todos os tipos de faltas (simétricas e assimétricas), e para LTs transpostas e não transpostas. A avaliação do algoritmo de localização de falta é realizada por meio de simulações de faltas através do software ATPDraw. Os resultados obtidos comprovam a eficiência do método em encontrar o local de falta com boa precisão.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOMedeiros Júnior, Manoel Firmino dehttp://lattes.cnpq.br/3954247294417142http://lattes.cnpq.br/4960078797028638Lopes, Felipe VigolvinoOliveira, José Tavares dehttp://lattes.cnpq.br/0617813879678041Cruz, Melinda Cesianara Silva daNeves, Washington Luiz AraújoMonteiro, Roana d'Ávila Souza2022-05-18T19:55:46Z2022-05-18T19:55:46Z2021-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMONTEIRO, Roana d'Ávila Souza. Algoritmos diretos para sincronização de mediações e localização de faltas em linhas de transmissão com parâmetros elétricos desconhecidos. 2021. 78f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47213info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2022-05-18T19:56:24Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/47213Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2022-05-18T19:56:24Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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In this work, angle synchronization and fault location methods are proposed, based on the fundamental frequency phasor approach, being independent of the electrical parameters of the transmission line and of iterative processes. In the proposed synchronization algorithm, the line capacitive effect is taken into account and only the analysis of steady-state voltage and current phasors is required, eliminating the need for settings based on line electrical parameters. In addition, it identifies angles in any quadrant and is insensitive to system operation conditions. Real operating scenarios of the Brazilian system are considered to assess the algorithm performance, including light, moderate and heavy line loading cases, and various power factors and line lengths. The obtained results show that the proposed synchronization solution is reliable, straightforward, and accurate, being useful for practical two-terminal phasor-based applications when traditional common time reference sources are not available. The tool developed for fault location requires pre and post-fault current and voltage phasors, being suitable for all types of faults (symmetrical and asymmetrical), and for transposed and untransposed transmission lines. The evaluation of the fault location algorithms is performed through fault simulations by the Alternative Transients Program (ATP) software. The obtained results prove the efficiency of the method in finding fault location with good precision. |
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