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Previous issue date: 2017-05-05 / The insertion of distributed power sources of low power presents new challenges in the planning
and operation of distribution systems. The coordination of the protection system is a challenge
which modifies as the insertion of the distributed generation grows at any point in any system.
In order to verify how the coordination is altered different indicators have been proposed in
literature, seeking to express numerically the effect of this insertion on the pair of relays of a
coordinated protection system. The Protection Coordination Index (PCI) and the Protection
Miscoordination Index (PMI) are shown as valid indicators for this analysis. The purpose of
this paper is to apply these quantifiers in the protection schemes of distribution lines of radial
and grid systems that use Inverse Time Overcurrent Relays. By applying these indicators, it
will be possible to judge if they will provide enough information to analyze the impact of GD
insertion in the SDEE, otherwise, identify if there will be limitations which can be remedied by
proposing new indicators. The new indicators proposed in this paper seek to cover the
limitations observed, without necessarily using the same information. To achieve this goal,
distributed generators will be connected at different points in the network, and its generation
capacity will be changed in an increasing way; where for each insertion value and at each point
of the system, the Coordination Time Intervals (CTI) between consecutive pairs of relays will
be verified, and from these values, the quantitative indicators of the impact of the GD will be
calculated. For this, a distribution grid system was modeled with a purpose of obtain the required quantities in the scaling of CT1s and relays, thus obtaining a selective coordinate
operation, where for each primary relay there will be an extra relay, forming a protective pair.
Next two protective systems were adjusted: one considering one-way relays and another, twoway
relays. Finally, for the protection systems dimensioned and coordinated, the indexes found
in the literature and the proposed indexes were calculated and compared to the same pair of
relays, considering the same GD insertion value at different points of the system. Every
indicator were valid to the quantification of the GD insertion impact in the protection schemes
applied to SDEE, where IDP indicates a percentage of faults that will cause miscoordination,
IDPP indicates the percentage of pairs of relays that will be miscoordinate for each fault, ICP
shows wether the ITC variation will occur slowly or rapidly, where the faster variation will
result in miscoordination rather than the slower one and ITC (%) imposes a restriction on ITC
reduction indicating whether the insertion value will miscoordinate the pairs of relays analyzed
through numerical values. / A inserção de fontes de energia distribuídas de baixa potência apresenta novos retos no
planejamento e operação de sistemas de distribuição. Um reto é a coordenação do sistema de
proteção que se altera a medida que a inserção de Geração Distribuída (GD) cresce em qualquer
ponto de qualquer sistema. Para verificar como a coordenação é alterada, tem sido proposto, na
literatura, diferentes indicadores que visam expressar numericamente qual é o efeito desta
inserção nos pares de relés de um sistema de proteção coordenado. O Protection Coordination
Index (PCI) e o Protection Miscoordination Index (PMI), se mostram como indicativos válidos
para esta análise. O objetivo deste trabalho é aplicar estes quantificadores nos esquemas de
proteção de linhas de distribuição de sistemas radiais e malhados que utilizem Relés de
Sobrecorrente Direcionais de Tempo Inverso. Pela aplicação destes indicadores foi possível
julgar se as informações obtidas são suficientes para a análise do impacto da inserção de GD
nos SDEE, identificando o surgimento de limitações, sanadas pela proposição de novos
indicadores. Para alcançar este objetivo, geradores distribuídos foram conectados em diferentes
pontos da rede, e sua capacidade de geração foi alterada de forma crescente; onde para cada
valor de inserção e em cada ponto do sistema, foram verificados os Intervalos de Tempo de
Coordenação (ITC) entre pares de relés consecutivos, e a partir destes valores, os indicadores
quantitativos do impacto da inserção de GD, calculados. Para isso, foi modelado um sistema de
distribuição malhado, visando a obtenção das grandezas requeridas no dimensionamento dos TC's e relés,
obtendo assim uma operação coordenada seletiva, onde para cada relé primário há
pelo menos um de retaguarda, formando pares protetores. Em seguida dois sistemas de proteção
foram ajustados: um considerando relés unidirecionais e outro, relés bidirecionais. Finalmente,
para os sistemas de proteção dimensionados e coordenados, os índices encontrados na literatura
e os índices propostos foram calculados e comparados para um mesmo par de relés,
considerando um mesmo valor de inserção de GD em diferentes pontos do sistema. Todos os
indicadores se mostraram válidos para a quantificação do impacto da inserção de GD nos
esquemas de proteção aplicados a SDEE, onde IDP indica a porcentagem de faltas que irá
ocasionar descoordenação, IDPP indica a porcentagem de pares de relés que irá se descoordenar
para cada falta, ICP mostra se a variação de ITC ocorrerá de forma lenta ou rápida, onde a
variação mais veloz resultará antes em descoordenação em relação à mais lenta e ITC (%) impõe
uma restrição à redução de ITC indicando se o valor de inserção irá descoordenar os pares de
relés analisados, através de valores numéricos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/3000 |
| Date | 05 May 2017 |
| Creators | Tragueta, Marcos Gabriel |
| Contributors | Carreño Franco, Edgar Manuel, Carreño Franco, Edgar Manuel, Rocha, Carlos Roberto Mendonça da, Almeida, Madson Cortes de |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu, 8774263440366006536, 500, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação, UNIOESTE, Brasil, Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -1040084669565072649, 600, 600, -7734402124082146922 |
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