Neste trabalho foi desenvolvido um método de localização de faltas em linhas de transmissão constituídas de circuitos simples ou duplos, admitindo trechos não transpostos e com derivações, além de terminais com medições dessincronizadas. O método utiliza os fasores de tensão e corrente, pré-falta e pós-falta, medidos nos terminais, local e remoto, para determinar as informações da falta, as quais são: trecho de ocorrência, distância, resistência e tipo. O método de localização de faltas proposto neste trabalho é composto pelo: processo de obtenção dos fasores, onde os sinais de tensão e corrente são filtrados; algoritmo de montagem da matriz de admitâncias da rede; algoritmo de estimativa de cargas e algoritmo de localização de faltas. O método desenvolvido tem como principal característica a localização de faltas em linhas de transmissão constituídas por circuito duplo com derivações utilizando dados de somente dois terminais, não descartando a possibilidade da utilização de dados de outros terminais caso disponíveis, e a pesquisa por trechos da rede através da minimização de funções objetivo. Para avaliar a eficiência do método de localização de faltas desenvolvido, diversas simulações foram realizadas no programa ATP (Alternative Transient Program), tais como: variação da distância de falta, da resistência de falta e do tipo de falta, bem como simulações de erros no módulo e no ângulo dos fasores, erros nos parâmetros da linha de transmissão e erros nos equivalentes. / In this work was developed a fault location method on transmission lines constituted of single or double circuits, allowing non-transposed lines sections, with derivations. The method uses the pre-fault and post-fault voltage and current phasors measured at local and remote terminals to determine the fault information, which are: section of occurrence, distance, resistance and, type. The fault location method proposed in this work is composed by: phasor obtaining process, where the voltage and current phasors are filtered; the network\'s admitance matrix building process; the load estimation algorithm and; the fault location algorithm. The developed method has as main features the fault location on double circuit transmission lines with derivations using data of two terminals only, without discarding the possibility of using another terminals data, case available, and the search for the fault location on transmission line\'s sections by objective functions minimization. In order to evaluate the efficiency of the developed fault location method, a lot of simulations were conducted in ATP (Alternative Transient Program), such as: fault distance, resistance and, type variations as well as errors on phasors\' module and angle, transmission line parameters and, terminals\' equivalent.

Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para a localização de faltas em redes primárias de distribuição. Este algoritmo de localização faz parte de um sistema automatizado de localização de faltas, em redes primárias radiais de distribuição, que foi desenvolvido para uma concessionária paulista. O método descrito é capaz de identificar de forma rápida os prováveis pontos de ocorrência do defeito, baseado em medições de tensões e correntes feitas somente na subestação, nos parâmetros elétricos do alimentador de distribuição e na sua topologia. / This research presents the development and implementation in a computational routine of an algorithm for fault location in primary distribution feeders. This algorithm is part of a complete automated fault location system developed to a Brazilian electricity utility. The described method is capable of identifying the most probable fault locations upon its occurrence, based on local measurements of currents and voltages only at the substation, on the electrical parameters of the distribution feeder and its topology.

Neste trabalho foi desenvolvido um método de localização de faltas em linhas de transmissão constituídas de circuitos simples ou duplos, admitindo trechos não transpostos e com derivações, além de terminais com medições dessincronizadas. O método utiliza os fasores de tensão e corrente, pré-falta e pós-falta, medidos nos terminais, local e remoto, para determinar as informações da falta, as quais são: trecho de ocorrência, distância, resistência e tipo. O método de localização de faltas proposto neste trabalho é composto pelo: processo de obtenção dos fasores, onde os sinais de tensão e corrente são filtrados; algoritmo de montagem da matriz de admitâncias da rede; algoritmo de estimativa de cargas e algoritmo de localização de faltas. O método desenvolvido tem como principal característica a localização de faltas em linhas de transmissão constituídas por circuito duplo com derivações utilizando dados de somente dois terminais, não descartando a possibilidade da utilização de dados de outros terminais caso disponíveis, e a pesquisa por trechos da rede através da minimização de funções objetivo. Para avaliar a eficiência do método de localização de faltas desenvolvido, diversas simulações foram realizadas no programa ATP (Alternative Transient Program), tais como: variação da distância de falta, da resistência de falta e do tipo de falta, bem como simulações de erros no módulo e no ângulo dos fasores, erros nos parâmetros da linha de transmissão e erros nos equivalentes. / In this work was developed a fault location method on transmission lines constituted of single or double circuits, allowing non-transposed lines sections, with derivations. The method uses the pre-fault and post-fault voltage and current phasors measured at local and remote terminals to determine the fault information, which are: section of occurrence, distance, resistance and, type. The fault location method proposed in this work is composed by: phasor obtaining process, where the voltage and current phasors are filtered; the network\'s admitance matrix building process; the load estimation algorithm and; the fault location algorithm. The developed method has as main features the fault location on double circuit transmission lines with derivations using data of two terminals only, without discarding the possibility of using another terminals data, case available, and the search for the fault location on transmission line\'s sections by objective functions minimization. In order to evaluate the efficiency of the developed fault location method, a lot of simulations were conducted in ATP (Alternative Transient Program), such as: fault distance, resistance and, type variations as well as errors on phasors\' module and angle, transmission line parameters and, terminals\' equivalent.

Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para a localização de faltas em redes primárias de distribuição. Este algoritmo de localização faz parte de um sistema automatizado de localização de faltas, em redes primárias radiais de distribuição, que foi desenvolvido para uma concessionária paulista. O método descrito é capaz de identificar de forma rápida os prováveis pontos de ocorrência do defeito, baseado em medições de tensões e correntes feitas somente na subestação, nos parâmetros elétricos do alimentador de distribuição e na sua topologia. / This research presents the development and implementation in a computational routine of an algorithm for fault location in primary distribution feeders. This algorithm is part of a complete automated fault location system developed to a Brazilian electricity utility. The described method is capable of identifying the most probable fault locations upon its occurrence, based on local measurements of currents and voltages only at the substation, on the electrical parameters of the distribution feeder and its topology.

Este trabalho apresenta um método para calcular a localização de faltas em linhas de transmissão de alta tensão com três terminais. O método é baseado na utilização dos fasores de tensão e corrente trifásicos a 60 Hz, tomados nos terminais da linha e, faz uso da Transformada Discreta de Fourier (TDF) para flltragem digital das ondas. Subrotinas, como detecção da falta, sincronização dos dados provenientes dos diferentes terminais, extração dos fasores fundamentais e classificação da falta são também abordadas. O método é independente do tipo de falta e insensível às variações da impedância da fonte e a resistência de falta e também despreza a capacitância shunt da linha. A técnica proposta foi testada usando dados obtidos através de simulações do programa Alternative Transients Program (ATP), para uma variedade de condições, aplicando-se diversas localizações, resistências, ângulos de incidência e diferente tipos de faltas, a fim de cobrir as diversas situações comuns a uma linha de transmissão. Os resultados dos testes obtidos são apresentados e demonstraram um alto grau de precisão, destacando-se a confiabilidade e aplicabilidade do algoritmo proposto. / This work presents a method to calculate the fault location in three-terminal high voltage transmission lines. The method is based on the three-phase current and voltage 60 Hz phasors taken at the line terminals and it makes use of Discrete Fourier Transform (DFT) for digital filtering of the waves. Subroutines for fault detection, data synchronisation, extraction the fundamental phasors and fault classification are also described. The method is independent of fault type and insensitive to source impedance variation and fault resistance and totally ignores the lines shunt capacitance. The proposed technique was tested using data obtained through simulations of the Alternative Transients Program (ATP), for a variety of such as different location, fault resistance, inception angles and types of fault. The test results demonstrated a high degree of accuracy, reliability and applicability of the proposed algorithm.

Este trabalho apresenta um método para calcular a localização de faltas em linhas de transmissão de alta tensão com três terminais. O método é baseado na utilização dos fasores de tensão e corrente trifásicos a 60 Hz, tomados nos terminais da linha e, faz uso da Transformada Discreta de Fourier (TDF) para flltragem digital das ondas. Subrotinas, como detecção da falta, sincronização dos dados provenientes dos diferentes terminais, extração dos fasores fundamentais e classificação da falta são também abordadas. O método é independente do tipo de falta e insensível às variações da impedância da fonte e a resistência de falta e também despreza a capacitância shunt da linha. A técnica proposta foi testada usando dados obtidos através de simulações do programa Alternative Transients Program (ATP), para uma variedade de condições, aplicando-se diversas localizações, resistências, ângulos de incidência e diferente tipos de faltas, a fim de cobrir as diversas situações comuns a uma linha de transmissão. Os resultados dos testes obtidos são apresentados e demonstraram um alto grau de precisão, destacando-se a confiabilidade e aplicabilidade do algoritmo proposto. / This work presents a method to calculate the fault location in three-terminal high voltage transmission lines. The method is based on the three-phase current and voltage 60 Hz phasors taken at the line terminals and it makes use of Discrete Fourier Transform (DFT) for digital filtering of the waves. Subroutines for fault detection, data synchronisation, extraction the fundamental phasors and fault classification are also described. The method is independent of fault type and insensitive to source impedance variation and fault resistance and totally ignores the lines shunt capacitance. The proposed technique was tested using data obtained through simulations of the Alternative Transients Program (ATP), for a variety of such as different location, fault resistance, inception angles and types of fault. The test results demonstrated a high degree of accuracy, reliability and applicability of the proposed algorithm.

ALMEIDA, A. R. O uso de análise de componentes independentes na extração de características dos sinais transitórios de faltas em linhas de transmissão de energia elétrica. 2017. 97 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-05T11:40:13Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_aralmeida.pdf: 10134467 bytes, checksum: 1fe4fbcbc4c1b84143957b9cc2985ba9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-08T12:54:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_aralmeida.pdf: 10134467 bytes, checksum: 1fe4fbcbc4c1b84143957b9cc2985ba9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T12:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_aralmeida.pdf: 10134467 bytes, checksum: 1fe4fbcbc4c1b84143957b9cc2985ba9 (MD5) Previous issue date: 2017-09-01 / Several methods for localization and classification of faults in electric power transmission lines, using conventional techniques, computational intelligence and digital signal processing techniques have been proposed, intensively, on literature in the last three decades. These methods have improved the process of characterization of faults in various aspects. However, even the methods based on Wavelet Transform (WT), Artificial Neural Networks (ANN) and other techniques derived from smart Computing, do not have convenient and systematic way treaty faults in transmission systems whose data are contaminated by noise. Based on this evidence, this paper proposes a combination of methods using Independent Component Analysis (ICA), the Theory of the Travelling Waves (TTW) and Support Vector Machine (SVM) effective approaches to extracting characteristics of transient signals of fault even before signs considerably contaminated by noise. The approach was applied to locate and recognize faults in a transmission line 500 kV high voltage that connects the substation of President Dutra - MA to the substation of Boa Esperança - PI. The experiment was carried out for different types of faults that have occurred in different locations. The use of these methods applied to a real transmission line model has proven that the proposed methods, in combination, result in superior performance on location and classification of faults. The obtained errors are less than 1% to the location and accuracy of 100% for the classification of faults with noise. The proposed approach has shown performance best when compared to major conventional techniques, as well as when compared to techniques using Artificial Neural Networks and other computational intelligence techniques / Vários métodos para localização e classificação de faltas em linhas de transmissão energia elétrica, utilizando técnicas convencionais, inteligência computacional e técnicas de processamento digital de sinais têm sido propostas, de forma intensiva, na literatura nas tês últimas décadas. Esses métodos têm melhorado o processo de caracterização das faltas em vários aspectos. No entanto, mesmo os métodos baseados em Transformada Wavelet (TW), Redes Neurais Artificiais (RNA) e outras técnicas advindas da computação inteligente, não têm tratado de forma conveniente e sistemática as faltas em sistemas de transmissão cujos dados são contaminados por ruído. Partindo desta evidência, este trabalho propõe combinações de métodos que utilizam a Análise de Componentes Independentes (ACI), a Teoria das Ondas Viajantes (TOV) e Máquina de Vetores de Suporte (MVS) em abordagens eficientes para a extração de características dos sinais transitórios de falta mesmo diante de sinais consideravelmente contaminados por ruído. A abordagem foi aplicada para localizar e reconhecer as faltas, em uma linha de transmissão de alta tensão de 500 kV que interliga a subestação de Presidente Dutra - Ma à subestação de Boa Esperança -PI. O experimento foi realizado para diferentes tipos de faltas que ocorrem em diferentes localizações. A utilização destes métodos aplicados a um modelo real de linha de transmissão tem comprovado que os métodos propostos, de forma combinada, resultam em desempenho superior na localização e classificação de faltas. Os erros obtidos são inferiores a 1% para a localização com acurácia de 100% para a classificação de faltas com ruído. O desempenho da abordagem proposta tem apresentado melhores resultados quando comparados às principais técnicas convencionais, assim quando comparados às técnicas que utilizam Redes Neurais Artificiais e outras técnicas de inteligência computacional

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:55:36Z No. of bitstreams: 2 Vitor_Emerenciano_Dissertação_PPGEE_2012.pdf: 5206797 bytes, checksum: ea2f6a4e56b1e9d557f8076064efac39 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:55:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Vitor_Emerenciano_Dissertação_PPGEE_2012.pdf: 5206797 bytes, checksum: ea2f6a4e56b1e9d557f8076064efac39 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-03 / A crescente demanda por energia elétrica vem impactando diretamente na regulação do setor elétrico, onde a falta de energia elétrica hoje disponibilizada passa a ser inaceitável e consequentemente impactando em penalização para as empresas concessionárias do setor. Diante deste cenário a possibilidade de contar com um sistema de monitoramento em tempo real que oriente ações corretivas das equipes de manutenção constitui uma ferramenta de fundamental importância na melhoria dos indicadores operacionais das empresas do setor. No sistema elétrico de potência, devido às suas características, cerca de 60% das ocorrências de falta de energia estão associadas a curtoscircuitos de origem monofásicas, o que apresentam ondas viajantes se propagando ao longo do alimentador, em ambas as direções, sofrendo reflexões e refrações relacionadas com as singularidades do percurso realizado. Assim, os sinais eletromagnéticos transitórios gerados pela incidência da falta manifestam peculiaridades associada ao caminho percorrido por essas ondas viajantes. Essas particularidades quando extraídas adequadamente podem ser empregadas, com grande eficácia, por sistemas inteligentes indicando a localidade da falta. Com base nesta premissa esta dissertação propõe uma abordagem utilizando redes neurais artificias para localizar faltas fase-terra em sistemas elétricos de distribuição rurais fortemente dispersos e de grandes extensões. A modelagem proposta faz uso da transformada de wavelets e das técnicas multirresolução de sinais no intuito de melhorar a precisão na localização de faltas como também se ressalta o emprego de processos estatísticos, o qual visa extrair atributos representativos do trecho sob falta.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maxwell Borges de Sousa.pdf: 1084993 bytes, checksum: 17b2b4e74064d8f28393d8a5d69dbff6 (MD5) Previous issue date: 2005-07-12 / Signal processing techniques have been used to estimate fault location in medium and high voltage transmission lines, taking into account information obtained from travelling waves, generated at the moment of the fault. The main problem is to find the second reverse travelling wave that reflects on the fault point and returns to the measurement point from diferent fault angles and submitted to many signals related to the disturbance but not correlated to the desired signal. Several methods have been proposed in the literature. This work shows an alternative method based on the e±cient coding, through Independent Component Analysis. Results obtained using a real power system model indicated that the proposed methodology is promising in the location of faults, from diferent fault angles and submitted to many signals related to the disturbance but not correlated to the desired signal. / Técnicas de processamento de sinais têm sido usadas para estimar a localização de faltas em linhas de média e alta tensão, a partir de informações obtidas das ondas viajantes geradas no momento em que ocorre uma falta. O principal problema é encontrar a segunda onda viajante reversa que reflete no ponto de falta e retorna ao ponto de medição, a partir de diferentes ângulos de faltas e sujeitas a vários sinais de perturbação não-correlacionados com o sinal desejado. Vários métodos têm sido propostos na literatura. Este trabalho mostra um método alternativo baseado na codificação eficiente, através da utilização da Análise de Componentes Independentes (ICA). Resultados obtidos com a simulação de um sistema real indicam que a metodologia proposta é uma ferramenta promissora na localização de faltas, a partir de diferentes ângulos de incidência e sujeitas a distúrbios não-correlacionados com o sinal desejado.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aryfrance Rocha.PDF: 1042995 bytes, checksum: 91f3c0dd1f6d851ec15f8046276540d7 (MD5) Previous issue date: 2007-03-19 / Some methods of fault location in transmission lines have been considered in literature, of which we detach the methods based on the crossed correlation, transformed wavelet and the use of neural networks. This work presents an alternative method based upon of independent components analysis (ICA) to localize the distance at which singlephase, two-phase, two-phase grounding and three-phase faults occur in a 500 kV transmission systems starting from different angles of fault incidence at different distances along the line together with fault signals or traveling waves subject to other perturbations unrelated with the desired fault signal at the fault distance placement. Simulations results of a 500 kV high voltage transmission system got with the software Alternative transients program (ATP) show that the proposed methodology implemented with Matlab is a rather efficient tool for various fault types location. / Vários métodos de localização de faltas em linhas de transmissão têm sido propostos na literatura, dos quais podemos destacar os métodos baseados na correlação cruzada, na transformada wavelet e no uso de redes neurais. O objetivo deste trabalho é mostrar um método alternativo baseado na utilização de análise de componentes independentes (ICA) para localizar a distância de faltas monofásicas, bifásicas, bifásicasterra e trifásicas em um sistema de transmissão de 500 kV, a partir de diferentes ângulos de incidência de falta em diferentes distâncias ao longo da linha de transmissão e com os sinais de faltas ou ondas viajantes submetidas a outras perturbações não correlacionadas com o sinal de falta desejado na localização da distância da falta. De acordo com os resultados obtidos com a simulação de um sistema de transmissão de 500 kV de alta tensão pelo software ATP (Alternative Transient Program) mostram que a metodologia proposta implementada através do software Matlab é uma ferramenta bastante eficiente na localização de faltas para todos os tipos de faltas.