Os modernos sistemas de mediÃÃo, proteÃÃo, comando, controle e supervisÃo (MPCCS) tÃm contribuÃdo de forma significativa para o aumento da seguranÃa, confiabilidade e continuidade de serviÃo dos sistemas elÃtricos de potÃncia. O sistema de proteÃÃo à parte relevante desse sistema multifuncional, o qual tem como objetivo principal manter a integridade do sistema elÃtrico quando submetido a um distÃrbio, garantindo a seguranÃa de pessoas e assegurando a continuidade de serviÃo da porÃÃo nÃo envolvida no problema. Para tanto, o sistema de proteÃÃo deve atender a alguns requisitos bÃsicos tais como: boa seletividade e coordenaÃÃo, rapidez na atuaÃÃo, sensibilidade para proteger a maior zona de proteÃÃo possÃvel e confiabilidade. No sistema de proteÃÃo, um componente assume uma posiÃÃo de destaque: o relà de proteÃÃo digital. à neste componente que sÃo configurados os ajustes necessÃrios para o correto funcionamento do esquema de proteÃÃo de um dado sistema elÃtrico. Os relÃs de proteÃÃo digitais sÃo equipamentos multifuncionais, que possuem diversas funÃÃes de proteÃÃo, mediÃÃo de grandezas elÃtricas, registros oscilogrÃficos, supervisÃo, controle e comunicaÃÃo. AlÃm de todos estes recursos, os relÃs digitais dispÃem de mÃltiplos grupos de ajustes que podem ser previamente configurados conforme necessidade operacional. A mudanÃa de grupo de ajuste de um relà à um recurso amplamente utilizado pelas Ãreas de proteÃÃo das empresas do setor elÃtrico, possibilitando uma otimizaÃÃo do ajuste do sistema de proteÃÃo, compatibilizando-o Ãs diversas topologias assumidas pelo sistema elÃtrico apÃs uma falta ou retirada intencional de algum componente da rede. Atualmente este procedimento à realizado de forma manual, tornando-o vulnerÃvel à falha humana, podendo ter como consequÃncia desligamentos de grandes blocos de carga por falha de coordenaÃÃo, com graves prejuÃzos para os indicadores da qualidade de serviÃo de duraÃÃo e frequÃncia de interrupÃÃo, DEC e FEC, e para a imagem da empresa. Neste trabalho à apresentado um sistema, baseado em Redes de Petri Coloridas, capaz de realizar a mudanÃa automÃtica entre grupos de ajustes de um sistema de proteÃÃo a partir da mudanÃa de topologia do sistema elÃtrico. O sistema desenvolvido monitora a topologia da rede elÃtrica, em tempo real, a partir das informaÃÃes de estado dos disjuntores. Para qualquer alteraÃÃo na configuraÃÃo da rede elÃtrica, que caracterize necessidade de alteraÃÃo no sistema de proteÃÃo, automaticamente sÃo enviados sinais de comando para os relÃs, alterando os grupos de ajustes ativos de um conjunto predefinido, de modo a se obter a melhor graduaÃÃo de proteÃÃo possÃvel para a porÃÃo correspondente do sistema elÃtrico afetado pela alteraÃÃo de topologia. / The modern systems of measurement, protection, command, control and supervision (MPCCS) have contributed in a meaningful way to increase the security and reliability of the power systems. The most important part of this multifunctional system is the protection system, which has as the main goal to maintain the power system integrity when it is under a disturbance, assuring the peopleâs safety as well as the continuation of the services to the part of the system not involved in the disturbance. For this, the protection system must fulfill some basic requirements such as: proper selectivity and coordination, prompt response, sensitivity to protect the largest zone as possible and reliability. In a system protection, one component takes on a prominent position, given its functional importance: the digital protection relay. It is in this device where the necessary adjustments are configured for proper operation of the protection scheme of a given electrical power system. The digital relays are devices that have several protection functions, with multiple levels of settings, measurements, oscillography, supervision, control and communication. Besides all these features, the digital relays have multiple groups of settings that can be previously configured and switched among them, according to operational needs. The changing of setting group in a relay is a very important resource at a protection system, extensively used by protection sectors of companies in the power sector, allowing the optimization of the protection system setting, making it compatible to a new topology taken on by the system after a fault or an intentional removal of some system component. Nowadays this procedure is performed manually, making it vulnerable to human errors that might occur as a consequence of an outage, with serious effect in the system performance indices. In this sense this work presents a system, based on Colored Petri Nets, able to automatically change the setting groups of a protection system when the power network topology changes. This system monitors in real time the status of the circuit breakers in order to take the decision whether a meaningful change in the network topology has taken place. If so, a command is automatically sent to the relays to change the active group setting so as to maintain a suitable coordination of the protection system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:4924 |
| Date | 14 November 2011 |
| Creators | Josà Giordane Silveira |
| Contributors | Ruth Pastora Saraiva LeÃo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia ElÃtrica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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