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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Desenvolvimento de metodologia de proteção adaptativa para sistemas modernos de distribuição de energia elétrica
Title Alternative: Development of adaptive protection methodology for modern systems of electrical energy distribution
Author: Rolim, Felipe Bayma Barbosa, 1993-
Advisor: Arioli, Fernanda Caseño Trindade, 1984-
Abstract: Resumo: Os sistemas de distribuição de energia elétrica têm sido submetidos a importantes alterações relacionadas à integração de novas tecnologias como, por exemplo, geradores distribuídos, veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia, medidores inteligentes de faturamento com comunicação em duas vias, e equipamentos de proteção digitais microprocessados. Atualmente, os avanços tecnológicos relacionados a equipamentos digitais de proteção, como capacidade de comunicação e reajustes remotos, e elevada taxa de amostragem, têm permitido maior flexibilidade, confiabilidade, e melhor desempenho a custos razoáveis. Portanto, o uso de tais equipamentos possibilita a implantação de novos esquemas especializados de proteção, além da interrupção mais rápida do curto-circuito (falta), minimização dos casos de falsa operação, e melhores diagnósticos. Entretanto, na maioria dos casos, as funcionalidades disponíveis nos equipamentos digitais empregados não são totalmente exploradas e as práticas de proteção atêm-se às existentes na época em que os relés eram eletromecânicos. Assim, são necessários estudos para propor melhores usos de suas funcionalidades para a proteção das redes de distribuição de energia elétrica. Neste contexto, este trabalho propõe um modelo de otimização, através do uso de programação inteira linear mista, para o cálculo dos ajustes da função de proteção de fase e um modelo multiobjetivo de programação inteira linear mista para o cálculo dos ajustes da função de proteção de neutro. Adicionalmente, um índice baseado na impedância equivalente de Thévenin é desenvolvido como critério para acionar a adaptação automática dos ajustes aplicados ao sistema de proteção. Portanto, as funcionalidades presentes ou potencialmente presentes em equipamentos modernos de proteção são exploradas para o desenvolvimento de uma nova metodologia de proteção de sobrecorrente adaptativa e testes de diversos modos de operação de uma rede real são apresentados. Com os resultados obtidos, pode-se verificar a utilidade e a eficiência da metodologia proposta, a qual proporciona melhorias no desempenho do sistema de proteção

Abstract: Electric power distribution systems have been submitted to major changes related to the integration of new technologies such as distributed generators, electric vehicles, energy storage systems, smart meters with two-way communication, and digital protection equipment. Currently, technological advances related to the digital protection equipment, such as high sampling rate and the capability of communication and remote readjustments have allowed greater flexibility, reliability, and better performance at reasonable costs. Therefore, the use of this equipment allows implementing new specialized protection schemes, minimizing the cases of false operation, improving diagnostics, as well as accelerating the short circuit interruption. However, in most cases, the functionalities available in the digital equipment are not fully exploited and the protection practices agree with those from the time when the relays were electromechanical. Thus, studies are needed to evaluate the best use of its functionalities for the protection of electric power distribution networks. In this context, this work proposes an optimization model, through the mixed integer linear programming, for the calculation of the phase protection function adjustments and a multiobjective model applying mixed integer linear programming for the calculation of the neutral protection function adjustments. Additionally, an index based on the equivalent impedance of Thévenin is developed as a criterion to trigger the automatic adaptation of the adjustments applied to the protection system. Therefore, the functionalities present or potentially present in modern protection equipment are explored for the development of a new adaptive overcurrent protection methodology, and tests of different operation modes of a real network are presented. With the results obtained, the usefulness and efficiency of the proposed methodology are verified, which provides improvements in the performance of the protection system
Subject: Geração distribuída de energia elétrica
Otimização
Sistemas de energia elétrica - Proteção
Sistemas de energia elétrica - Distribuidor de carga
Programação linear inteira mista
Otimização multiobjetivo
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ROLIM, Felipe Bayma Barbosa. Desenvolvimento de metodologia de proteção adaptativa para sistemas modernos de distribuição de energia elétrica. 2020. 1 recurso online (98 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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