Determinação da região de impacto de erros de topologia via multiplicadores de lagrange normalizados

Abstract

Resumo: A proposta deste trabalho é desenvolver uma metodologia para identificação de subestações suspeitas, facilitando o processamento de erros de topologia na estimação de estados generalizada. A metodologia é baseada na utilização dos Multiplicadores de Lagrange Normalizados. Com modelagem advinda dos ramos de impedância nula, da década de 90, até hoje, uma gama de trabalhos publicados na literatura utilizam os multiplicadores de Lagrange normalizados com ênfase ao segundo estágio da estimação, sendo que a seleção de subestações suspeitas é realizada através de técnicas propostas baseadas nos resíduos normalizados. A idéia do trabalho é contribuir com a seleção das subestações suspeitas no primeiro estágio da estimação e unificar o processamento dos erros de topologia através da utilização dos multiplicadores de Lagrange normalizados desde a detecção e identificação das subestações suspeitas (primeiro estágio da estimação) até a detecção e identificação dos erros de topologia, realizada no segundo estágio. Além disso, neste trabalho é proposto um novo algoritmo para a determinação da sub-rede relevante denominado algoritmo de Floyd e um outro apresentado para a identificação de barras e/ou ilhas isoladas do sistema elétrico de potência denominado algoritmo de Kruskal, ambos são baseados na teoria dos grafos. A formulação proposta utiliza a estimação de estados generalizada realizada em dois estágios, onde no primeiro estágio é aplicado o teste de hipóteses, índices de correlação via ML e o algoritmo de Floyd e no segundo estágio é feito à identificação de erros via testes de colinearidade. Testou-se o algoritmo proposto para os sistemas de 14 e 30 barras do IEEE.

Abstract: The proposal of this work is the development of a methodology to identifying the suspect substations, in order to make the processing of topology errors in the generalized state estimation easier. The methodology is based on the Normalized Lagrange Multiplier (NLM) usage. Since the zero injections at bus sections came in the 90's, various works has been published in the literature by using the NLM, whose emphasis is focused on the second stage of the estimation and the selection of the suspect substations is performed through proposed techniques based on normalized residuals. The main idea of this work is to contribute with the selection of suspect substations in the first stage of the estimation and to unify the processing of topology error identification by using the NLM. The method is performed since the detection and the identification of suspect substations (first stage of the estimation) until the detection and the identification of suspect substations performed in the second stage of the estimation. Besides, this work proposes a new algorithm able to determine the relevant sub-network called Floyd's Algorithm and another presented to the identification of buses and/or isolated islands of the power system called Kruskal's Algorithm. Both are based on graphs theory. The proposed formulation uses the generalized state estimation in two stages. In the first stage are applied the hypothesis testing, the correlation indexes via Lagrange multipliers and the Floyd's Algorithm. The error identification via colinearity test is then applied in the second stage. Tests were performed for the IEEE- 14 buses and IEEE-30 buses in order to evaluate the proposed algorithm.