Método de ondas viajantes a um terminal para proteção de linhas com um pouco mais de meio comprimento de onda

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Mattos, Marcel Souza
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
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: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/36871
Resumo: This thesis proposes a new protection methodology for transmission lines slightly longer than half a wavelength, using single-ended measurements. The developed algorithm operates in the time domain and is based on the theory of traveling waves, employing the Karrenbauer modal transformation for current signal decoupling and the Teager Energy Operator to detect abrupt variations associated with faults. One of the main innovations of the proposed approach is the elimination of the fault classification stage, which is traditionally used in fault location algorithms. The methodology is capable of detecting and locating all types of faults in a unified manner, simplifying the process and increasing the robustness of the protection system. Additionally, a new philosophy of stepped protection zones is presented, compatible with one- or twoterminal measurements, without the need for communication between terminals. System modeling and algorithm validation were carried out through simulations using ATPDraw and Matlab environments. The results confirm the effectiveness of the proposed method. This work represents a relevant contribution to the protection of non-conventional AC transmission lines, offering a simple, efficient, and adaptable solution for modern power systems.
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spelling Método de ondas viajantes a um terminal para proteção de linhas com um pouco mais de meio comprimento de ondaOne-terminal traveling wave method for line protection with more than half a wavelengthLinhas de transmissão não convencionaisLocalização de faltasOndas viajantesProteção de distânciaDomínio do tempoNon-conventional transmission linesFault locationTraveling wavesDistance protectionTime domainCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis thesis proposes a new protection methodology for transmission lines slightly longer than half a wavelength, using single-ended measurements. The developed algorithm operates in the time domain and is based on the theory of traveling waves, employing the Karrenbauer modal transformation for current signal decoupling and the Teager Energy Operator to detect abrupt variations associated with faults. One of the main innovations of the proposed approach is the elimination of the fault classification stage, which is traditionally used in fault location algorithms. The methodology is capable of detecting and locating all types of faults in a unified manner, simplifying the process and increasing the robustness of the protection system. Additionally, a new philosophy of stepped protection zones is presented, compatible with one- or twoterminal measurements, without the need for communication between terminals. System modeling and algorithm validation were carried out through simulations using ATPDraw and Matlab environments. The results confirm the effectiveness of the proposed method. This work represents a relevant contribution to the protection of non-conventional AC transmission lines, offering a simple, efficient, and adaptable solution for modern power systems.Esta tese propõe uma nova metodologia de proteção para linhas de transmissão com extensão de um pouco mais de meio comprimento de onda, utilizando medições em apenas um terminal. O algoritmo desenvolvido atua no domínio do tempo e baseia-se na teoria de ondas viajantes, empregando a transformação modal de Karrenbauer para o desacoplamento dos sinais de corrente e o operador de energia Teager para a detecção de variações abruptas associadas a faltas. Um dos principais diferenciais da proposta é a eliminação da etapa de classificação de faltas, tradicionalmente utilizada em algoritmos de localização. A metodologia desenvolvida é capaz de realizar a detecção e a localização de todos os tipos de faltas de forma unificada, simplificando o processo e aumentando a robustez do sistema de proteção. Além disso, é apresentada uma nova filosofia de zonas de proteção escalonadas, compatível com medições em um ou dois terminais, sem a necessidade de comunicação entre eles. A modelagem do sistema e a validação dos algoritmos foram realizadas por meio de simulações no ambiente ATPDraw e Matlab. Os resultados obtidos comprovam a eficácia da proposta. O trabalho representa uma contribuição relevante para a proteção de linhas de transmissão não convencionais em corrente alternada, oferecendo uma solução simples, eficiente e adaptável a sistemas modernos de potência.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaCardoso Júnior, Ghendyhttp://lattes.cnpq.br/6284386218725402Morais, Adriano Peres deMarchesan, GustavoOliveira, Aecio de LimaBretas, ArturoMelo, KleberMattos, Marcel Souza2025-11-25T10:39:57Z2025-11-25T10:39:57Z2025-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/36871porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2025-11-25T10:39:58Zoai:repositorio.ufsm.br:1/36871Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2025-11-25T10:39:58Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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