Análise comparativa sobre a eficácia de relés baseados em medidas de freqüência para detecção de ilhamento de geradores distribuídos (original) (raw)

Um método prático para a definição dos ajustes de relés baseados em medidas de freqüência usados para detecção de ilhamento de geração distribuída

Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica, 2008

Antes de se proceder com a instalação de geração distribuída em redes de distribuição de energia elétrica, engenheiros de proteção devem projetar e parametrizar sistemas de proteção de forma eficiente para desconectar os geradores distribuídos dentro de um tempo pré-determinado, no caso de ocorrência de situações de ilhamento. Tanto o projeto quanto a avaliação de sistemas de proteção anti-ilhamento confiáveis exigem um estudo detalhado envolvendo numerosas simulações dinâmicas, as quais podem demandar muito tempo por parte dos especialistas de proteção. Este artigo tem por objetivo propor um conjunto de fórmulas para reduzir esse número de simulações dinâmicas. Tais fórmulas são capazes de determinar diretamente o comportamento dinâmico dos dispositivos anti-ilhamento mais empregados em geradores síncronos distribuídos: os relés baseados em medidas de freqüência. Elas Artigo submetido em 31/07/2006 1a. Revisão em 11/10/2006 2a. Revisão em 16/05/2007 3a. Revisão em 24/01/2008 Aceito sob recomendação do Editor Associado Prof. Denis Vinicius Coury são obtidas da solução analítica da equação de oscilação da máquina síncrona, juntamente com a solução das equações dos relés. Além disso, as curvas que relacionam o tempo de detecção com o desbalanço de potência ativa, conhecidas como curvas de desempenho, são empregadas para avaliar a exatidão das fórmulas. Tais curvas são obtidas tanto por simulação dinâmica quanto pelas fórmulas propostas, assim uma comparação abrangente pode ser realizada. Os dispositivos de proteção contra ilhamentos analisados neste trabalho são o relé de sub/sobre freqüência, o relé de taxa de variação de freqüência (em inglês, ROCOF relay -Rate Of Change Of Frequency relay) e o relé de deslocamento de fase ou "salto de vetor" (em inglês Vector Surge, Vector Shift ou Voltage Jump relay). PALAVRAS-CHAVE: geração distribuída, detecção de ilhamento, máquinas síncronas, proteção.

Análise da influência da geração distribuída no desempenho de relés de proteção de alimentadores

2019

Distribution systems were designed considering the unidirectional flux of current. Many dilemmas about electricity generation has motivated the development of new technologies. Distributed generation emerges as a feasible solution for these complications. A distributed generator connected to a distribution system changes its operation mode, from passive to active. This situation makes the operation and protection of the net more complicated. During a fault, distributed generators contribute to the fault current, impacting on the conventional protection. The present work analyzes the effect of distributed generation on overcurrent relays/reclosers. The IEE 34 node test feeder is implemented on ATPDraw and its protection is set up. Distribution generators are then designed and connected to the net, which is submitted to faults. Current wave shapes are obtained and inserted on SEL-451 digital relay, and its operation time is analyzed. The results are compared with fuses operation times...

Análise de indicadores de qualidade de energia em sistemas com geração distribuída operando em ocasiões de ilhamento de fontes geradoras

In this work, alterations in the electrical energy quality indicators referring to the continuity of electrical energy supply are demonstrated, considering the insertion of distributed generation in an energy distribution network, operating with intentional islanding formation mode. Therefore, the Monte Carlo method was used as a tool, randomly performing disconnections in the IEEE 37 Bars standard network, and estimating, through computer simulation, using OpenDSS controlled by Matlab, the related energy quality indicators continuity of supply service. The method was validated by performing computational simulations for the distribution network, without the insertion of distributed generation operating in intentional islanding mode and comparing the simulations to analytical calculations. Subsequently, new simulations were performed considering the insertion of distributed generation with the possibility of operating in intentional islanding mode. Finally, a comparison was made between the analyzed quality indicators, obtained through computer simulations, where improvements in the analyzed quality indicators were verified.

Detecção de Ilhamento em Geração Distribuída Fotovoltaica em Tempo Real

Proceedings IX Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos

Real-time simulations have proven to be an important tool for system analysis because they present robust results that are more similar to the dynamics behavior of a real system. The objective of this paper is to evaluate passive islanding detection methods applied to a system with photovoltaic generation in the real-time simulator OPAL-RT©. The methods analyzed in this paper are Under/Over frequency, Under/Over voltage, the Rate of Change of Frequency (ROCOF) and the Rate of Change of Voltage (ROCOV). The parameters for performance evaluation of the methods were the detection time, the non-detection zone, and the occurrence of unintentional detections. The simulations were performed on a diagram built in HYPERSIM software, which allows the interface with the simulator in real time. Resumo: As simulações em tempo real têm se mostrado uma ferramenta importante para análise de sistemas, pois apresentam resultados robustos e mais fiéis ao comportamento dinâmico de um sistema real. O objetivo deste artigo é avaliar métodos passivos de detecção de ilhamento aplicados em um sistema com geração fotovoltaica no simulador em tempo real OPAL-RT©. Os métodos analisados neste artigo são o Sub/Sobrefrequência, Sub/Sobretensão, a Taxa de Variação de Frequência (ROCOF) e a Taxa de Variação de Tensão (ROCOV). Os parâmetros para avaliação de desempenho dos métodos foram o tempo de detecção, a zona de não-detecção e a ocorrência de detecções não-intencionais. As simulações foram realizadas em um diagrama construído no software HYPERSIM, que permite a interface com o simulador em tempo real.

Um algoritmo de estimação de frequência aplicado à proteção anti-ilhamento de fontes de geração distribuída

Universidade Federal de Campina Grande, 2017

Um desafio tão grande quanto escrever esta tese foi utilizar esta seção de agradecimentos, espaço limitado que, com certeza, não me permitirá agradecer como deveria às pessoas que, ao longo do meu doutorado me ajudaram, direta ou indiretamente, a alcançar os meus objetivos. Desta forma, deixo apenas algumas palavras, poucas, porém de um profundo sentimento de reconhecimento e agradecimento. Meu Sincero Agradecimento. Ao Professor Benemar Alencar de Souza, D.Sc., orientador desta tese, pela confiança depositada quando aceitou ser meu orientador. Pela amizade, pelo apoio incondicional e, principalmente, pelos valiosos ensinamentos. Ao Professor Flavio Bezerra Costa, D.Sc., da UFRN, co-orientador desta tese, pela amizade, pelas valiosas contribuições e trocas de ideias e, principalmente, pela magnifica orientação. Sinceramente, aprendi muito com o senhor. Aos comentários, contribuições e as sugestões dos membros da banca examinadora desta tese:

Uma Revisão Sobre as Técnicas De Processamento De Sinal e Classificadores Inteligentes Utilizados Para a Detecção De Ilhamento Na Geração Distribuída Em Redes De Distribuição

2021

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Efeito de malhas de controle de velocidade de geradores síncronos distribuídos em curvas de desempenho de funções de proteção anti-ilhamento

2020

The accuracy of anti-islanding protection performance is essential to operational safety into distributed generation systems (DG). Among the factors that can interfere effectiveness of such protection functions, the governor related to the synchronous generator is the focus on this paper. Islanding simulations have performed using different governor controls, and frequency-based relays performances have evaluated by the performance curves tool. The results have shown that the characteristic of the system load is a significant factor in the frequency function performance when droop control has implemented in a synchronous diesel generator. Resumo: O desempenho adequado de funções de proteção anti-ilhamento é fundamental à segurança operacional de sistemas com geração distribúıda (GD). Dentre os fatores que podem interferir na eficácia de tais funções, o sistema de regulação de velocidade associado ao gerador śıncrono é objeto de estudo deste trabalho. Simulações de ilhamento são real...

Análise do impacto da qualidade de energia na operação de relés de proteção utilizando simulações digitais em tempo real

Anais do Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos 2020, 2020

Neste artigo, simulações digitais em tempo real usando RTDS (Real Time Digital Simulator) são conduzidas com o objetivo de avaliar o impacto de problemas de qualidade de energia na operação de um relé e suas zonas de proteção. Variações de frequência, afundamentos de tensão e distorções harmônicas são considerados para se averiguar atuações diferentes do sistema de proteção de uma linha de transmissão brasileira. Os resultados obtidos atestam, de maneira prática, como a qualidade de energia pode levar o sistema de proteção a atuar de maneira diferente utilizando simulações PHIL (power-hardware-in-the-loop) baseando-se no modelo do sistema de transmissão e um relé comercial, parametrizado com função de distância. O desempenho e operação do relé em diferentes zonas de proteção são avaliados através de análises estatísticas.