Autor: Eng. Rafael Fernandes* GE-Energy Consulting

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1 1 GE Title or job number 12/12/2014

2 ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE, OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA, ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS DE LINHA COM USO DE PMU S, EM TEMPO REAL, E PERSPECTIVAS DA IEC/TR Autor: Eng. Rafael Fernandes* GE-Energy Consulting

3 MOTIVAÇÃO Uso e Aplicação de PMU s ( Phasor Measurement Unit ) Tratamento de dados em tempo real ( buffer de amostras ) Utilização de ambiente de simulação similar ao tempo real Algoritmo de cálculo de parâmetros de linha em tempo real Utilização de simuladores de PMU e PDC ( Phasor Data Concentrator) do tipo open source 3 GE Title or job number 12/12/2014

4 MOTIVAÇÃO Predição de possíveis contingências através de análise em tempo real, num ambiente de simulação, como: Estabilidade de Tensão em Regime Permanente (Curva PV), Estabilidade Angular, frente a um fenômeno de oscilação eletromecânica de baixa frequência (Curva: Δdelta x tempo), Estimação de Parâmetros de Linha de Transmissão em Tempo Real, Aplicações da norma IECTR , no ambiente de aplicação dos IED s de proteção/controle com PMU s. 4 GE Title or job number 12/12/2014

5 CENÁRIO ATUAL DE APLICAÇÃO Aprimoramento constante de instrumentos de monitoramento e controle em tempo real, tratamento de banco de dados em tempo real, Desenvolvimento de tecnologias inovadoras (Synchronized Phasor Measurement Systems SPMS), Manipulação dos dados dos sincrofasores, nos COS, reflete nas análises: Planejamento da Operação, Operação em Tempo Real e na Pós- Operação, ONS vem trabalhando em projetos de medição fasorial sincronizada, e em tempo real, cujo o objetivo é a implantação de uma infraestrutura robusta, com disponibilidade adequada e segura. (Exemplo: Organon/ONS, no horizonte de planejamento/operação: análise de contingências, estabilidade eletromecânica a pequenas/grandes perturbações, Fluxo de Potência (Continuado) como análise corretiva/preditiva da curva PV), e outros.

6 TAXA DE EXTERIORIZAÇÃO - PMU Taxa de exteriorização dos fasores de acordo com a IEEE Std C (Permite até 120 frames/seg, página 11). Fonte ONS

7 PADRONIZAÇÃO - BANCO DE DADOS É essencial o estabelecimento de padrões de desempenho e de procedimentos de verificação de conformidades (Submódulo 2.7 do ONS, Requisitos de Telesupervisão, como: Agrupamento de Pontos, Prioridade, etc) e evitar que cada Agente do setor elétrico aplique o seu próprio padrão, É necessário um maior entendimento e aplicação das normas sobre padronização de banco de dados, como a IEC (Transmissão/Distribuição) e a IEC (Distribuição). Isto tende a facilitar a escalabilidade dos bancos de dados entre projetos, com o uso de PMU s. Ainda não há no Brasil esta tendência de normatização visando a aplicação com PMUs.

8 ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE BREVE HISTÓRICO Entre 1920 a 1950: falta de sincronismo entre as máquinas geradoras; Entre 1950 e 1980: oscilação transitória de baixa frequência; Entre 1980 e 2000: Dinâmica das cargas, aonde a instabilidade das cargas resultava em instabilidade de tensão; 2000 em diante: Limite Térmico das LT s; A tendência atual é o monitoramento em tempo real, com o uso das PMU s e com melhores resultados na representação de cargas (modelo ZIP),controle coordenado (sistêmico) a curto prazo no planejamento da operação, e o controle coordenado em áreas críticas, também em tempo real.

9 ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE

10 ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE

11 ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE

12 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Definitions and Classification of Power System Stability, IEEE Trans. Power Systems and CIGRE Technical brochure 231, 2003

13 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Grandes Perturbações: Grandes excursões em torno do ponto de equilíbrio, Representação não-linear do sistema e Métodos de integração não-linear. Ex.: Análise pelo Anatem, Pequenas Perturbações: Pequenas excursões em torno do ponto de equilíbrio, Representação linear do sistema e Métodos lineares (Ex.: Autovalores e Autovetores). É possível linearizar um sistema se a resposta do sistema linearizado tiver a mesma resposta de um sistema não-linear, para uma pequena perturbação Ex.: Análise pelo Pacdyn, Oscilação Eletromecânica de Baixa Frequência: Análise da matriz de Estados A (linearizada), Autovalor, Autovetor e os fatores de participação, Estabilidade de Tensão: Análise de sensibilidade da matriz Jacobiana J.

14 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Modelo Não-Linear : Modelo Clássico de Gerador contra Barramento Infinito Modelo Linearizado Modelo Clássico de Gerador contra Barramento Infinito Excitatriz + AVR + PSS Kundur, P., Power System Stability and Control, McGraw Hill, 1994

15 DIAGRAMA DE BLOCOS A partir da versão V4.3.10, é possível capturar dados da IEC Os softwares utilizados: PMUSimulator, Conection Tester e openpdc são disponibilizados e administrados pela Grid Protection Alliance, PMU Connection Tester verifica se a captura foi realizada com sucesso validando o frame, Após a validação acontece a simulação em tempo real (leitura do buffer de amostras sem interrupção). 15 GE Title or job number 12/12/2014

16 DIAGRAMA DE BLOCOS A partir da versão V4.3.10, é possível capturar dados da IEC O software openpdc possui uma interface para facilitar a inserção de cálculos e lógicas computacionais, Uma biblioteca ActionAdapter.dll gerada pelo software C#, possibilita essa funcionalidade, tornando o openpdc um software flexível e interoperável. 16 GE Title or job number 12/12/2014

17 AMBIENTE DE SIMULAÇÃO Intervalo de tempo entre cada amostra: Deve estar adequado à taxa de "frame rate" ajustada no PMU Connection Tester. A amostragem escolhida foi uma amostra a cada 33 mseg, para a simulação, e 30 frames/segundo no PMU Simulator, Com o PMU Connection Tester é possível verificar se a captura foi realizada com sucesso. Em caso positivo é necessário exportar o arquivo para o openpdc ou utilizar o banco de dados no ipdc, O software openpdc possui uma interface para facilitar a inserção de cálculos e lógicas computacionais que podem ser executadas dentro do concentrador de dados. A biblioteca ActionAdapter.dll possibilita essa funcionalidade, tornando o openpdc, um software flexível e interoperável. Neste ambiente, utilizando a biblioteca ActionAdapter.dll foi possível realizar os cálculos de potência Ativa, para a Curva PV, e também de diferença angular, para verificar a instabilidade angular.

18 AMBIENTE DE SIMULAÇÃO As medidas fasoriais obtidas das PMUs, são armazenadas em base de dados e disponibilizadas dinamicamente através das interfaces de programações API (Application Programming Interface). Desta forma, é possível acessar as informações das PMUs de forma próxima à situação em tempo real Buffer, Os aplicativos externos foram desenvolvidos utilizando-se os dados dinâmicos disponibilizados pela API e os dados armazenados em base de dados históricos.

19 ANÁLISE DE DADOS EM TEMPO REAL Sistemas de tempo real: São aqueles que conseguem responder aos estímulos externos em um prazo determinado, sem o acúmulo de buffer de dados durante o processamento. Não depende somente da integridade dos resultados obtidos, mas sim dos valores de tempo em que são produzidos, Utilizam-se sistemas operacionais capazes de priorizar aplicativos em tempo real e garantir a demanda de tempo conhecida, No módulo de tratamento de dados em tempo real, foram desenvolvidos aplicativos em linguagem C#, plataforma Windows, que conseguiram responder satisfatoriamente a demanda de tempo necessária, Estes aplicativos utilizam as APIs disponíveis no concentrador de dados para acessar as informações e os recursos disponíveis pela própria linguagem, para plotar os gráficos.

20 ANÁLISE DE DADOS HISTÓRICOS Permite realizar buscas de dados históricos nos PDC s e gerar gráficos das grandezas fasoriais, com o objetivo de analisar o comportamento do sistema em análise em um determinado período de tempo. Tem-se inúmeras vantagens nisso, pois é possível verificar, em relação a um buffer pré-determinado, o comportamento de um evento e/ou fenômeno no domínio do tempo, Realizou-se consultas na base de dados históricos acessando as tabelas utilizadas pelo concentrador de dados. Ambos os PDC s: ipdc (plataforma Ubuntu) e openpdc (plataforma Windows) foram configurados com a base de dados MySQL, As informações extraídas da base de dados podem ser exibidas de forma tabular ou gráfica.

21 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE GRÁFICO PV 110, , , , ,0000 [V] V 60, , , , , ,0000 0,0000 0, , , , , , ,0000 P [MW] Fasores de tensão e corrente de sequência positiva, além da frequência; A simulação total compreendeu 80 seg; O tempo entre resultados foi de 33mseg, para simular uma taxa de exteriorização de 30 frames por segundo de uma PMU. (1 frame a cada 33mseg ou 30 frames/seg)

22 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE Para os testes com ipdc, software s foram instalados no sistema Ubuntu, versão Configuração PMUSim Configuração PMUSim Configuração do ipdc Início da comunicação Frames criados Dados no banco de dados SQL, no formato CSV

23 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE Curva PV gerada pelo openpdc após a captura dos frames dos dados simulados

24 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE Foi desenvolvido um componente de software em linguagem C#, plataforma Windows, para calcular a potência ativa. Este componente foi adicionado ao concentrador de dados openpdc, utilizando a interface disponível ActionAdapter.dll, Para plotar o gráfico, o aplicativo externo acessa as informações do openpdc com os valores já calculados e utiliza as bibliotecas e controles de gráficos padrões da linguagem C# (Windows Form Application), para traçar os gráficos, A curva PV também pode ser obtida utilizando-se os valores disponíveis pelo concentrador openpdc, sem a adição do componente de software mencionado.

25 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE A conexão entre o openpdc e a aplicação C# foi realizada através de duas máquinas, em redes distintas, através de conexão VPN ( Virtual Private Network ), com o uso do software Team Viewer, versão 8, O openpdc publica as medições, obtidas da gravação do PMUCapture Tester. O objetivo foi possibilitar o acesso remoto, mas também o traçado da curva em tempo real.

26 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE O openpdc publica as medições, obtidas da gravação do PMUCaptureTester, na porta 6165, pré-definida; Os endereços de IP, para esta simulação foram: (máquina utilizando o openpdc) e (máquina utilizando o aplicativo em C#). Endereço de IP da Máquina- Servidor Dados a serem publicados pelo openpdc

27 SIMULAÇÃO ESTABILIDADE DE TENSÃO EM REGIME PERMANENTE Curva PV obtida da execução do aplicativo, em C#, que foi integrado ao openpdc (recurso Windowns Form Application). Pontos Visíveis Dados recebido pelo client em tempo real

28 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Utilizou-se o ANATEM Análise de Transitórios Eletromecânicos do CEPEL, Ele permite realizar simulações referentes as oscilações eletromecânicas, subsíncronas, estabilidade entre áreas, avaliação do limite de transferência de potência entre áreas, impactos de energizações, fechamento de anéis, religamento automático, entre outras, Foi realizado um caso de religamento automático com sucesso, após o curto-circuito no meio de uma linha de transmissão de 138kV.

29 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Sequência de simulação: 1) Curto-circuito no meio da linha; 2) Após 200mseg atuação da proteção com abertura dos disjuntores das extremidades 3) Extinção do curto-circuito 50 mseg após atuação da proteção; 4) Religamento do terminal líder após tempo morto (500mseg); 5) Fechamento do terminal seguidor 150mseg após terminal líder, concluindo o religamento com sucesso; 6) Esta ocorrência provoca uma oscilação de frequência amortecida, estabilizando-se após, aproximadamente, sete segundos.

30 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA O arquivo de saída do ANATEM foi configurado para fornecer fasores das tensões e frequência nas duas barras terminais, O passo de integração adotado foi de 3 mseg, com plotagem de um resultado a cada 11 mseg, o que fornece saída compatível com uma saída de 30 quadros ( frames ) por segundo de uma PMU, isto é 33mseg entre quadros, O tempo total de simulação foi de 21 seg. 60,251 60,133 Freq [Hz] 60,014 FREQ 634 BARIRI-A ,895 59,777 0, 4,2 8,4 12,6 16,8 21, Tempo [s]

31 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Foi desenvolvido um componente de software em C# para calcular a diferença angular. Este componente foi adicionado ao concentrador de dados openpdc, utilizando a interface disponível ActionAdapter.dll. Curva Diferença de Frequência gerada pelo openpdc após a captura dos frames dos dados simulados

32 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Endereçamento dos dados publicados na porta '6165' pelo openpdc, Foram obtidos dados simulados e após isto foram capturados os frames de PMU, relativos a duas PMU's distintas, por exemplo: vindo de duas barras distintas. Os resultados foram satisfatórios e se mostraram próximos da realidade. Dados a serem publicados pelo openpdc

33 OSCILAÇÃO ELETROMECÂNICA Para o traçado do gráfico, o aplicativo externo acessa as informações do openpdc, com os valores já calculados e utiliza as bibliotecas e controles gráficos padrões da linguagem C#, para traçar os gráficos. Pontos Visíveis Dados recebido pelo client em tempo real

34 ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS DE LINHA Leitura e tratamento de dados de PMU s em tempo real Cálculo de parâmetros de linha em tempo real Análise dos resultados Comparação dos resultados simulados 34 GE Title or job number 12/12/2014

35 CENÁRIO ATUAL DE APLICAÇÃO Concessionárias determinam os parâmetros de suas linhas através de programas, como por exemplo, ATP Line Constants. Dados necessários: geometria das torres, resistividade do solo, comprimento das linhas, altura média dos condutores em relação ao solo, dados de catálogos dos condutores, temperatura de operação dos mesmos, etc. Parte destas informações é conhecida de forma aproximada. Parâmetros são utilizados em estudos/simulações de préoperação e planejamento, com programas especificados pelo ONS: Anarede, Anatem, Anafas e o próprio ATP para os estudos de transitórios eletromagnéticos.

36 APLICAÇÕES DERIVADAS DO CALCULO DE PARÂMETROS ONLINE controle de carregamento: adota-se como limite o valor calculado da temperatura dos condutores e da flecha (ambos podem ser obtidos a partir dos parâmetros da linha calculados em tempo real), A linha pode ser submetida a um carregamento que supere o limite usual de corrente, sem riscos para a operação/estabilidade, com ganho em escala. localização de faltas. ajuste adaptativo de relés de distância

37 TAXA DE EXTERIORIZAÇÃO Taxa de exteriorização ( report rates ) mais utilizadas em 60Hz, de acordo com a norma IEEE C37.118: 10, 20, 30 e 60 sincrofasores por seg. Para este trabalho escolheu-se uma amostra a cada 100ms, para a simulação, o que corresponde a uma taxa de exteriorização de 10 fasores/segundo. Aplicações típicas: 37 GE Title or job number 12/12/2014

38 DIAGRAMA DE BLOCOS A partir da versão V4.3.10, é possível capturar dados da IEC Os softwares utilizados: PMUSimulator, Conection Tester e openpdc são disponibilizados e administrados pela Grid Protection Alliance, PMU Connection Tester verifica se a captura foi realizada com sucesso validando o frame, Após a validação acontece a simulação em tempo real (leitura do buffer de amostras sem interrupção). 38 GE Title or job number 12/12/2014

39 DIAGRAMA DE BLOCOS O software openpdc possui uma interface para facilitar a inserção de cálculos e lógicas computacionais, Uma biblioteca ActionAdapter.dll gerada pelo software C#, possibilita essa funcionalidade, tornando o openpdc um software flexível e interoperável, Neste ambiente, utilizando a biblioteca ActionAdapter.dll, foi possível realizar os cálculos de parâmetros de linha pelo openpdc. 39 GE Title or job number 12/12/2014

40 CÓDIGO EM LINGUAGEM C# E INTERFACE COM O OPENPDC Trecho do código em C#: bibilioteca dinâmica para gerar listas de instrução para o open PDC de como ler os dados de tensão e corrente do frame capturado. 40 GE Title or job number 12/12/2014

41 CÓDIGO EM LINGUAGEM C# E INTERFACE COM O OPENPDC Trecho do código em C#: bibilioteca dinâmica para gerar listas de instruções para o open PDC de como calcular a matriz de admitância pelo método dos mínimos quadrados pelo openpdc. Cálculo da Matriz de Admitância 41 GE Title or job number 12/12/2014

42 ALGORITMO - CÁLCULO DE PARÂMETROS DE LINHA Modelo Pi-Equivalente: Pode-se escrever, como: e Na forma matricial: tem-se: I = Y.U, onde: I =, U = e Y = cuja solução é: Y = inv(u). I (1) (para um único conjunto de dados referente a um instante específico do tempo). Para estimar os parâmetros utilizando-se uma janela de amostragem com medições de m conjuntos de dados, pode-se aplicar o método dos mínimos quadrados, minimizando a matriz de erros Em (dimensão 2mx2), definida por: As matrizes Im e Um tem dimensão (2mx2) e Ym = Y tem dimensão (2x1). 42 GE Title or job number 12/12/2014

43 ALGORITMO - CÁLCULO DE PARÂMETROS DE LINHA Da equação: parâmetros: (1) após algumas adaptações pode-se estimar os (2) Equação (2) permite a obtenção do melhor valor estimado para um conjunto de dados, fornecendo resultados mais estáveis, principalmente quando ocorrem eventuais oscilações ou erros de medição, caso contrário a equação (1) pode ser usada, fornecendo os resultados com menor esforço computacional. Para uma linha de comprimento L : Se a linha for curta: z = Z π / L (Ω/Km); y = Y π / L (mho/km) (3) Se a linha for longa, é necessária a aplicação da correção hiperbólica: z = Zc. γ (Ω/Km); y = γ / L (mho/km), aonde: (4) ; (5) 43 GE Title or job number 12/12/2014

44 PASSOS DA IMPLEMENTAÇÃO COMPUTACIONAL 1) Obtenção das medições fasoriais de tensão e corrente nas duas extremidades de uma linha de transmissão 2) Cálculo das respectivas componentes de sequência positiva 3) Obtenção dos parâmetros do modelo Pi aplicando-se: I) Equações (1) ou (2); II) Parâmetros distribuídos para linhas curtas com a equação (3); III) Parâmetros distribuídos para linhas longas com correção hiperbólica através das equações (4) e (5). 44 GE Title or job number 12/12/2014

45 DADOS DAS SIMULAÇÕES Obtidas leituras de tensão e corrente fasoriais reais da linha de transmissão de 440kV da ISA-Cteep, com 235km de extensão, a partir de PMU s reais instalados nas subestações de Bauru e Cabreúva. Medições referem-se à operação do circuito-1 desta linha, no dia 16/07/2014, no intervalo de tempo entre 15:00 e 15:05 (hora local ou 18:00 a 18:05 UTC), a uma taxa de exteriorização de 10 fasores/segundo, totalizando 3000 amostras. Leituras das três fases, obtidos os valores de sequência positiva antes de submetê-los aos programas. Programa tem o objetivo de obter os parâmetros de linha de sequência positiva. Duas versões de programa, uma em Matlab, para testes e análises preliminares, e em C#, para ser executada em ambiente computacional, através dos aplicativos OpenPDC e PMU Conection Tester, em tempo real. 45 GE Title or job number 12/12/2014

46 RESULTADOS DAS SIMULAÇÕES MATLAB Dados obtidos do caso de fluxo de potência ONS* PAR * 15/10/12 *JUN-15-MED foram: r(%) = 0.30, x%) = 3.75 e S(MVA) = Abaixo se encontram as 5 primeiras linhas de um total de 3000: TABELA COM CÁLCULOS DOS PARÂMETROS R(%) X(%) S(MVA) L(km) r(ohm/km) x(ohm/km) b(mho/km) Graficamente: Média obtida pelo cálculo em Matlab, a partir das medições de PMU s: r(%) = 1.43, x(%) = 3.80 e S(MVA) = GE Title or job number 12/12/2014

47 RESULTADOS DAS SIMULAÇÕES AMBIENTE DE TEMPO REAL PMU Primeiras 12 amostras de um total de 3000: Resultados pelo openpdc console, em tempo real: 47 GE Title or job number 12/12/2014

48 GRAFICO GERADO PELO OPENPDC Gráfico em tempo real gerado pelo openpdc: 48 GE Title or job number 12/12/2014

49 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 1) Incertezas no cálculo com o Line Constants Resistividade do solo (seq. zero): varia ao longo do comprimento da linha, principalmente em linhas longas, além de variar também em função do tipo de solo e umidade, dependendo, portanto, das chuvas. Normalmente, no estado de São Paulo, adotam-se valores entre 600 a 1000 Ωm, Comprimento dos condutores: quando se informa o comprimento, normalmente se dispõe do comprimento da linha, que é a distância entre as subestações ao longo do traçado da linha, Ao se usar valores de catálogo de resistência por quilômetro dos condutores, seria necessário informar o comprimento dos condutores, que é maior, devido à catenária, Somente este fator já pode superar 10%, dependendo do projeto/traçado da linha. 49 GE Title or job number 12/12/2014

50 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 1) Incertezas no cálculo com o Line Constants Temperatura dos condutores: usualmente adota-se 75 graus como temperatura dos condutores em operação, Durante a operação real há grandes variações, em função do clima e carregamento da linha. 50 GE Title or job number 12/12/2014

51 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 2) Incertezas no cálculo com medições fasoriais Precisão de TP s e TC s: a classe de exatidão de TP s e TC s, definidas nas normas ABNT NBR6856 (TC s), NBR 6855 (TPI s) e NBR (TPC s), estabelece limites de exatidão que são compostos pelo FCR (fator de correção de relação) e erros de ângulo de fase, medidas devem estar no interior do paralelogramo para que os transformadores de instrumentos atendam às classes de exatidão especificadas, Os paralelogramos dos TC s tem orientação oposta à dos TP s, pois desta forma há uma certa compensação, quando se usam estas medições para cálculo de potência/energia. 51 GE Title or job number 12/12/2014

52 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 2) Incertezas no cálculo com medições fasoriais Quando se usam medições de TP s e TC s para cálculo de parâmetros de linhas, estas grandezas são divididas uma pela outra, ao invés de serem multiplicadas e, neste caso, a exatidão especificada por paralelogramos tende a somar os erros e não compensá-los. O mais importante é o fato destes erros afetarem quase que somente a parte resistiva da impedância! 52 GE Title or job number 12/12/2014

53 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 2) Incertezas no cálculo com medições fasoriais Precisão de TP s e TC s: Sendo a diferença angular próximo de 90 graus, havendo imprecisão, esta afetará muito mais o resultado do cosseno que do seno, o que pode ser facilmente testado por um exemplo numérico. Supondo que esta diferença angular seja igual a 89 graus, mas que por imprecisão de leituras seja 88 graus: ΔR(%)= ((cos(89) cos(88))/ cos(88)) * 100 = 49,9% ΔX (%)= ((sen(89) sen(88)) / sen(88)) * 100 = 0,04% 53 GE Title or job number 12/12/2014

54 DISCUSSÃO SOBRE A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS 2) Incertezas no cálculo com medições fasoriais Precisão de PMU s (TVE total vector error): Supõe-se que o TVE máximo estabelecido pela norma IEEE Std C37.118, seja o erro composto do transformador do instrumento (TC ou TP) mais o erro introduzido pela PMU, gerado por imprecisão no sincronismo e pelo próprio algoritmo de cálculo dos fasores. As normas de TP s, TC s e PMU s não são elaboradas em conjunto com o propósito de garantir um valor de TVE, os erros podem superar aquele especificado na tabela-3 da norma IEEE Std C Estas imprecisões, caso ocorram, terão maior influência no cálculo da parte resistiva da impedância. 54 GE Title or job number 12/12/2014

55 PERSPECTIVAS DA IEC/TR Publicação do relatório técnico da norma IEC/TR em 05/2012, Possibilidade de transmissão de informações de sincrofasores de acordo com a IEEE C37.118, via mensagens GOOSE, Como tendência, os relés trocarão informações de PMU s entre relés e entre PDC s, pela rede, Ganho significativo para o suporte a tomada de decisões em tempo real. Predição de Estabilidade Dinâmica Rejeição de Carga por Subtensão Fonte: IEC Edition

56 PERSPECTIVAS DA IEC/TR Proposta para a comunicação entre o IED, PMU(monitoramento/controle), PMU(proteção) e o PDC, como forma de tratativa de dados em tempo real Predição de Cenários e Suporte a Tomada de decisão em tempo real. Fonte: IEC Edition

57 CONCLUSÃO Simulação de PMU s e a possibilidade de se ter gráficos plotados em tempo real, são formas efetivas de predição de contingências no sistema elétrico de potência, Possibilidade de verificação e monitoramento do comportamento do sistema elétrico de potência, em tempo real, traz ganhos em escala, principalmente em função de um melhor suporte a tomada de decisão, também em tempo real, pela equipe de operação das empresas do setor elétrico, Tratamento de Banco de Dados em tempo real e aplicação das normas IEC61970 e IEC61968 (Banco de Dados), em conjunto com o atendimento ao submódulo 2.7 do ONS, com vistas a integração das aplicações em tempo real de banco de dados de PMU s, Em relação aos aplicativos, as possíveis melhorias futuras, são adaptá-los aos recursos computacionais que viabilizam execução em tempo real, adequando o sistema operacional e a utilização de bibliotecas de tempo real.

58 CONCLUSÃO O cálculo de parâmetros de linha a partir de medições fasoriais pode ter diversas aplicações em tempo real e também em estudos off-line, de planejamento ou pósoperação, Os valores calculados de reatância e susceptância tem precisão satisfatória, que passam a depender apenas da precisão das medições, eliminando outras incertezas presentes em cálculos teóricos, Em relação a parte resistiva da impedância, os erros se mostraram mais significativos. Este fato, entretanto, não impede a implementação de aplicações que dependem apenas da reatância, Aplicações baseadas nas variações da resistência e não nos valores das resistências em si serão muito menos sensíveis aos erros destas últimas e podem se mostrar viáveis, Pode-se citar o cálculo da temperatura dos condutores, flechas das catenárias e monitoramento em tempo real dos limites de carregamento das linhas de transmissão, As normas dos transformadores de instrumentos não são elaboradas em conjunto, de modo que a se obter um único valor de TVE ( Total Vector Error ). 58 GE Title or job number 12/12/2014

59 OBRIGADO PELA ATENÇÃO! CONTATO: Eng. Rafael de Oliveira Fernandes General Electric. GE Energy Consulting

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