Processamento de erros na estimação de estados desacoplada via testes geométricos

Abstract

Resumo: Este trabalho visa corroborar uma ferramenta de processamento de erros simultâneo, em medidas e de topologia, na Estimação de Estados Generalizada considerando a modelagem nível de subestação. A metodologia proposta alia os métodos desacoplados na formulação da estimação de estados com os métodos de processamento de erros. O algoritmo de processamento de erros utiliza o teste do Máximo Resíduo Normalizado para a detecção de anomalias e os testes geométricos para a formação de um conjunto suspeito, a partir do qual são determinadas a natureza do erro bem como identificadas as informações errôneas. Os desenvolvimentos, validações e testes demonstram a viabilidade dos testes geométricos para a abordagem desacoplada do estimador de estados. Ao mesmo tempo, enfatizam a relevância da sua aplicação como um avanço significativo no processamento de erros no processo de estimação de estados por evitar as sucessivas reestimações requeridas pelo método tradicional baseado no máximo resíduo normalizado. Adicionalmente, o trabalho propõe a extensão do uso dos testes geométricos para o processamento de erros na estimação de estados de sistemas de distribuição. Nesse caso, a formulação desacoplada é viabilizada para uso nos sistemas de distribuição através da aplicação da normalização complexa. Diversas simulações e testes envolvendo o sistema de transmissão IEEE 30 barras e um sistema de distribuição de 141 barras demonstram a viabilidade e eficácia das metodogias e processamentos de erros propostos nesse trabalho.

Abstract: This work aims to corroborate a tool for processing simultaneous errors, in measurements and in topology, in Generalized State Estimation considering substation level modeling. The proposed methodology combines decoupled methods in the formulation of state estimation with error processing methods. The error processing algorithm uses the Maximum Normalized Residual test for the detection of anomalies and the geometric tests for the formation of a suspicious set, from which the nature of the error is determined and the erroneous information is identified. The developments, validations and tests demonstrate the feasibility of geometric tests for the decoupled state estimator approach. At the same time, they emphasize the relevance of its application as a significant advance in the processing of errors in the state estimation process by avoiding the successive re-estimations required by the traditional method based on the maximum normalized residual. Additionally, the work proposes the extension of the use of geometric tests for error processing in the distribution system state estimation. In this case, the decoupled formulation becomes for use in distribution systems through the application of complex normalization. Several simulations and tests involving the IEEE 30-bus transmission system and a 141-bus distribution system demonstrate the feasibility and effectiveness of the methodologies and error processing proposed in this work.