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1 Esquema de Rejeição de Cargas Inteligente com Funcionalidade Distribuída Utilizando Recursos da Norma IEC61850 Autores: Luis Fabiano dos Santos, Odair Tolardo, Anderson S. Nogueira Apresentado por: Maurício Pereira 28/10/2009

2 Objetivos Apresentar os denominados Esquemas de Rejeição de Cargas, tanto em solução tradicional como as mais recentemente utilizadas. Mostrar os modernos recursos disponíveis atualmente em Sistemas de Automação de Subestações, que permitem que um Esquema de Rejeição de Cargas mais eficiente possa ser concebido e implantado. O artigo destaca ainda como os conceitos estabelecidos pela Norma IEC61850 podem ser aplicados no desenvolvimento de um sistema de rejeição de cargas moderno.

3 Remoção rápida e seletiva de algumas cargas pode possibilitar uma recuperação do equilíbrio para condições próximas às nominais, É uma tentativa em restabelecer o balanço de potência entre a produção e o consumo de energia Em particular, este esquema deve cumprir três princípios básicos: deve prover segurança contra disparos indevidos; deve determinar o total de carga a ser desligada; deve atuar em curto intervalo de tempo.

4 Diversos critérios e procedimentos devem ser considerados para a concepção de esquemas de rejeição de cargas, tais como: sobrecarga máxima, número de passos, dimensão da carga rejeitada em cada passo, ajustes de freqüência e temporizações localização dos relés de freqüência.

5 Rejeição estática de cargas através de intertravamentos Carga Carga Carga Carga Problemas Dificuldade em alocar prioridades de cargas Apenas um estágio de rejeição está disponível Mais cargas do que o necessário são rejeitadas Etc. G

6 Rejeição estática através de relés de freqüência Estágio 1 Estágio 2 81 Carga Carga Carga Carga Problemas Tempo de resposta lento para evitar disparos indevidos Cargas indevidas podem ser desligadas causando blecautes Etc. G

7 f (Hz) Distúrbio f nom f1< f2< tempo (s) P (MW) Novo balanço de carga Carga de prioridade 1 Carga de prioridade 2 Carga de prioridade 3 Rejeição Estática de Cargas tempo (s)

8 O sistema é composto basicamente por: Terminais de medição, controle e proteção Multimedidores Gateway de comunicação Estação de operação MicroSCADA

9 O sistema de Rejeição de Cargas é um sistema dedicado de gerenciamento de energia Baseado na relação Fonte / Carga Garante confiabilidade de toda a planta elétrica Mantém cargas importantes energizadas A funcionalidade é obtida através da classificação de todas as cargas Um grupo determina a ordem de desligamento Garante a alimentação de cargas críticas

10 O Sistema procura evitar descarte excessivo de blocos de carga de valor elevado Cargas maiores que potência definida Ped podem ser desligadas apenas se o valor calculado para sua rejeição for maior que 70% do valor da carga, Valor calculado para rejeição: 3.0 MW Valor da carga a ser rejeitada: 10.0 MW => carga não rejeitada Valor calculado para rejeição: 3.0 MW Valor da carga a ser rejeitada: 4.2 MW => carga rejeitada

11 Exemplo de Arquitetura

12 Exemplo de Arquitetura

13 Janela de Login do Sistema

14 Tela Principal do Sistema

15 Detalhamento das Cargas

16 Relatório Manual de Descarte

17 Bloqueio Manual de Equipamentos (1)

18 Bloqueio Manual de Equipamentos (2)

19 Bloqueio Manual de Equipamentos (3)

20 Bloqueio Manual de Equipamentos (4)

21 Bloqueio Manual de Equipamentos (5)

22 Lógica de Alívio de Carga

23 IHM Funções centrais Estação Gateway DNP LON PROFIBUS / & Controle 1 2 MVB,CAN outros Interface Processo Interface Processo Interface Processo

24 Controle remoto(ncc) Escritório Computador estação Estação Gateway SMS & PCM TCP/IP LAN Nível Estação Barramento Estação ou Interbay (LAN) IEC Controle Controle & Controle Nível Bay Barramento Processo (LAN) IEC Nível Processo Interface Processo Interface Processo Interface Processo

25 Estação de controle para NCC Nível estação Comunicação vertical serial Aspirador de pó HMI IEC Estação Computador Exemplos: Comandos Eventos Gateway Nível de bay Cabos paralelos (vertical) Controle & Controle Controle Cabos paralelos horizontal? Interface Processo Interface Processo Interface Processo Nível de processo SEs (Equipamentos, Processo)

26 Nível estação Comunicação Vertical serial Aspirador de pó HMI Seminário Internacional sobre Smart Grid em Sistemas de Estação de controle IEC Estação Computador IEC para NCC Gateway Comunicação Horizontal serial Exemplo: Bloqueios Desbloqueios Estados Nível bay Controle & Controle Controle Comunicação Vertical serial Interface Processo Interface Processo Interface Processo Nível processo SEs (Equipamentos, Processo)

27 Gatilho dos Geradores IEC61850 Sistema de rejeição de cargas GOOSE IEC61850 IEC61850 IEC61850 IEC61850 Centro de cargas 1 Centro de cargas 2 Centro de cargas N Arquitetura em IEC61850

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