Avaliação da inclusão de unidades de medição sincrofasorial na estimação de estados de sistemas elétricos de potência

Abstract

Resumo : Este trabalho propõe apresentar contribuições para a divulgação de conhecimentos do processo de medição de grandezas fasoriais, disponibilizada pela tecnologia empregada no desenvolvimento de unidades de medição fasorial, sincronizadas no tempo. Também faz parte deste trabalho estabelecer elementos, dados e critérios básicos para definir um sistema elétrico de potência sobre o qual será feita a avaliação da inclusão de unidades de medição fasorial na estimação de estado de sistemas elétricos de potência. Considerando as novas ferramentas de monitoração das grandezas medidas, como o registrador de perturbação (RDP), foi possível mostrar os erros de medição a que está sujeito o estimador de estado e foi sugerido a separação teórica dos erros em grandes e pequenos ao invés da denominação genérica de erro grosseiro. Após as considerações sobre o sistema elétrico de potência atual, é apresentado o estimador de estado e a sua variante generalizada no qual é incluído o ângulo da tensão medido na barra como grandeza de estado. Para a avaliação da proposta de inclusão da grandeza medida do ângulo da barra na estimação de estados de sistemas elétricos de potência foram escolhidos dois sistemas elétricos. O primeiro é teórico e consiste de um sistema teste de três barras e cinco nós no qual é mostrada a forma de inclusão da medição do ângulo das tensões das barras na matriz Jacobiana e a sua representação no grafo de medição. Esse exemplo mostra a melhoria introduzida na observabilidade e criticidade das medidas com a introdução da medição sicrofasorial. O segundo sistema escolhido é um sistema real que representa parte do sistema elétrico do litoral do Paraná, atendido pela Copel. As medições existentes no banco de dados do sistema SCADA da Copel foram utilizadas permitindo avaliar o desempenho do estimador de estado linear generalizado com a inclusão do ângulo medido

Abstract : This work presents contributions for spreading knowledge of measurement process of bus phase angle phasor, available by technology used in development of units of synchronized on time phasor measurement. Also it is part of this work to establish basic elements, data and criteria to define an electrical power system on which the evaluation of the inclusion of units of fasorial measurement in the state estimation will be made. Considering the new tools that monitor the measurements as the disturbance recorder (RDP), is possible to show the errors of measurement that affect the state estimator and is suggested the theoretical separation of the great and small errors instead of the generic denomination of bad measurement. After concerns on the electrical power system is presented the state estimator and its generalized variant in which the bus voltage angle will be enclosed as quantity state. For inclusion proposal evaluation of the bus angle measured in the state estimation of power systems two electrical systems had been chosen. The first one is theoretic and consists of a three bus system and five nodes tested in which it is shown the inclusion of the measurement of Jacobiana matrix voltage angle and its representation in the measurement graph. The second system chosen is a real system that represents part of the coast Paraná electric system. The SCADA data base had been used to evaluate the performance of the generalized linear state estimator including the measured angle