Análise da influência de parques eólicos em diferentes princípios de polarização de relés direcionais de sobrecorrente

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Quadros, Everaldo Mariano de
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 Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Relés de proteção
Inversores elétricos
Sistemas de energia elétrica - Proteção
Energia eólica
Falhas de energia elétrica
Sistemas de energia elétrica - Estabilidade
Protective relays
Electric inverters
Electric power systems - Protection
Wind power
Electric power failures
Electric power system stability
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia Elétrica
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38847
Resumo: The increasing integration of inverter-based resources into the electric power system has significantly changed the behavior of fault currents and overall system dynamics. These changes directly affect the reliability of conventional protection schemes, especially directional overcurrent relays (67), which rely on the angular relationship between current and voltage to determine fault direction. In this context, this work proposes a systematic methodology to evaluate the performance of different 67 polarization principles in systems with inverter-based resource integration. The proposed methodology includes modeling a representative test system with and without a wind farm connected to the grid, developing an algorithm for simultaneous testing of polarization principles, and establishing evaluation metrics for relay parameter tuning. The results demonstrate that the presence of inverter-based resources alters the operating conditions of 67 relays, potentially compromising accurate fault direction detection. The analysis identified which polarization principles provide greater robustness and stability under different fault scenarios and operating conditions. Thus, this study advances the understanding of 67 protection performance in modern systems, offering technical and methodological insights for adapting protection schemes to the growing penetration of inverter-based sources.
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In this context, this work proposes a systematic methodology to evaluate the performance of different 67 polarization principles in systems with inverter-based resource integration. The proposed methodology includes modeling a representative test system with and without a wind farm connected to the grid, developing an algorithm for simultaneous testing of polarization principles, and establishing evaluation metrics for relay parameter tuning. The results demonstrate that the presence of inverter-based resources alters the operating conditions of 67 relays, potentially compromising accurate fault direction detection. The analysis identified which polarization principles provide greater robustness and stability under different fault scenarios and operating conditions. Thus, this study advances the understanding of 67 protection performance in modern systems, offering technical and methodological insights for adapting protection schemes to the growing penetration of inverter-based sources.A crescente integração de recursos baseados em inversores ao sistema elétrico tem modificado significativamente o comportamento das correntes de falta e a dinâmica do sistema. Essas alterações afetam diretamente a confiabilidade dos esquemas de proteção convencionais, especialmente dos relés direcionais de sobrecorrente (relés 67), que dependem da relação angular entre corrente e tensão para determinar a direção da falta. Diante desse contexto, este trabalho propõe uma metodologia sistemática para avaliar o desempenho de diferentes princípios de polarização 67 em sistemas com integração de recursos baseados em inversores. A metodologia contempla a modelagem de um sistema-teste representativo com e sem parque eólico conectado ao sistema elétrico, o desenvolvimento de um algoritmo para testagem simultânea dos princípios de polarização 67 e a elaboração de métricas de avaliação para os ajustes dos parâmetros do relé. Os resultados obtidos demonstram que a presença dos recursos baseados em inversores altera as condições de operação dos relés 67, podendo comprometer a detecção correta da direção das faltas. A análise realizada permitiu identificar quais princípios de polarização apresentam maior robustez e estabilidade sob diferentes cenários de falta e condições de operação. Assim, o estudo contribui para o avanço do entendimento sobre o desempenho da proteção 67 em sistemas modernos, oferecendo subsídios técnicos e metodológicos para a adequação dos esquemas de proteção frente a crescente penetração de fontes baseadas em inversores.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRNetto, Ulisses Cheminhttps://orcid.org/0000-0002-9274-188Xhttps://lattes.cnpq.br/5250206412631124Magrin, Fabiano Gustavo Silveirahttps://orcid.org/0000-0002-9605-5975https://lattes.cnpq.br/9621690093391286Dias, Ozenir Farah da Rochahttps://orcid.org/0000-0001-8839-3360http://lattes.cnpq.br/7304740349470561Benedito, Raphael Augusto de Souzahttps://orcid.org/0000-0001-7654-4205https://lattes.cnpq.br/0833483583130690Netto, Ulisses Cheminhttps://orcid.org/0000-0002-9274-188Xhttps://lattes.cnpq.br/5250206412631124Quadros, Everaldo Mariano de2025-11-04T21:14:03Z2025-11-04T21:14:03Z2025-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfQUADROS, Everaldo Mariano de. Análise da influência de parques eólicos em diferentes princípios de polarização de relés direcionais de sobrecorrente. 2025. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38847porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-11-05T06:22:12Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/38847Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-11-05T06:22:12Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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