Algoritmo de proteção piloto de linhas de transmissão baseado em biweight midcorrelation.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Tiferes, Rodrigo Rozenblit
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Algorithm; Biweight midcorrelation; development; Fault detection; Implementation; Linhas de transmissão de energia elétrica; Pilot protection; Proteção de sistemas elétricos; Sistemas elétricos de potência; Statistical correlation; Transmission line
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-10032023-102504/

Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação de um algoritmo de proteção piloto de linhas de transmissão de energia elétrica cuja detecção de faltas é baseada em coeficientes de biweight midcorrelation entre as correntes dos terminais. O algoritmo apresentado foi primeiramente comparado com outras soluções baseadas em correlações encontradas na literatura mediante simulações com sinais de falta gerados no programa de transitórios eletromagnéticos Alternative Transients Program (ATP). Os resultados indicam que o método proposto pode detectar faltas de diferentes tipos e com diversas resistências na linha protegida com rapidez de milissegundos e é capaz de diferenciar faltas internas de faltas externas com robustez, conforme evidenciado principalmente em casos sob as condições desafiadoras de saturação dos transformadores de corrente, medidas ruidosas e desalinhamento entre as amostras de corrente dos terminais. Em complemento, foram analisados os efeitos de variações na frequência de amostragem e na resistência de falta nas respostas do método. Além disso, a solução proposta teve sua performance avaliada em um caso contendo oscilação de potência em um sistema de máquina síncrona (MS) contra barra infinita, em casos de falta simulados em linhas de transmissão com características diversas e em um caso de faltas simultâneas. Também, foram investigadas as influências das condições de weak infeed e outfeed, da componente unidirecional da corrente e da modelagem da linha protegida nas respostas do algoritmo. Em seguida, o algoritmo foi implementado e validado experimentalmente por meio de testes em tempo real conduzidos com um esquema de hardware-in-the-loop (HiL) composto por uma caixa de testes Omicron CMC 256 e um intelligent electronic device (IED) baseado na norma IEC 61850, que embarca a lógica do método. Além dos sinais de falta provenientes das simulações realizadas com o ATP, utilizou-se, também, medições de correntes registradas por equipamentos de campo durante oito faltas reais ocorridas em quatro linhas de transmissão existentes do Sistema Interligado Nacional nos testes experimentais do método apresentado. Todas os resultados e análises realizadas indicam que o algoritmo proposto nesta pesquisa constitui uma alternativa que, através de comparações com técnicas similares, se mostrou eficiente e robusta para a proteção piloto de linhas de transmissão, que é uma técnica que vem sendo cada vez mais utilizada em subestações de energia modernas.