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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2019.tde-08032019-135316
Documento
Autor
Nome completo
Mario Roberto Bastos
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Martini, Jose Sidnei Colombo (Presidente)
Bortoni, Edson da Costa
Decker, Ildemar Cassana
Hirakawa, Andre Riyuiti
Jardini, José Antonio
Título em português
Metodologia model free para consciência situacional evolutiva da estabilidade de tensão de sistemas elétricos de potência.
Palavras-chave em português
Estabilidade de sistemas
Estabilidade de tensão
Sistemas elétricos de potência
Resumo em português
Devido à crescente demanda por energia elétrica na sociedade atual e o potencial congestionamento dos sistemas de transmissão, os aspectos de segurança no fornecimento de energia, de confiabilidade e da estabilidade dos sistemas elétricos de potência tornam-se cada vez mais prementes. Considerando o tamanho e complexidade crescentes e o seu uso em situações limites, os estudos e avaliações do SEP (Sistema Elétrico de Potência) demandam considerável poder computacional, além de utilização de modelos matemáticos para os diversos equipamentos que o compõe. Necessária, portanto, tanto a representação correta do SEP com as interligações (topologia da rede elétrica) de seus elementos constituintes, quanto a exatidão dos modelos matemáticos dos geradores, estabilizadores, compensadores, transformadores e linhas de transmissão, dentre outros equipamentos. A proposta deste trabalho é a definição de uma metodologia para análise e estudo do SEP que independa: dos modelos matemáticos dos equipamentos, do conhecimento prévio da topologia da rede elétrica e dos equivalentes adotados para as redes externas (de outras empresas). A metodologia é uma abordagem Model-Free no sentido em que busca a partir das informações aquisitadas do processo elétrico, determinar o comportamento do SEP, de modo totalmente independente dos modelos matemáticos dos equipamentos, do conhecimento prévio da sua topologia e da existência ou não de redes externas. A metodologia fornece informações quanto à instabilidade do SEP, ao identificar "assinaturas" caraterísticas da evolução de seu comportamento, seja em operação normal ou sob contingências, as quais podem ou não resultar em uma condição de instabilidade do mesmo. As assinaturas são identificadas ao se analisar o comportamento das tensões das barras do SEP, dentro de uma abordagem Fuzzy que classifica as barras coerentes em tensão. A dinâmica do estado operacional do SEP é, então, obtida à partir do comportamento desta classificação.
Título em inglês
Model free methodology for evolutionary situational awareness of the voltage stability of electric power systems.
Palavras-chave em inglês
Model free
Power systems
Stability of voltage
Resumo em inglês
Due to the growing demand for electric power in today's society and the potential congestion of transmission systems, security aspects in power supply, reliability and stability of power systems are becoming more and more pressing. Considering the increasing size and complexity and its use in limit situations, the studies and evaluations of the EPS (Electrical Power System) require considerable computational power, as well as the use of mathematical models for the various equipment that compose it. Therefore, it is necessary the correct representation of the EPS with the interconnections (topology of the electrical network) of its constituent elements, as well as the accuracy of the mathematical models of generators, stabilizers, compensators, transformers and transmission lines, among other equipment. The purpose of this work is the definition of a methodology for the analysis and study of EPS, independent of: mathematical models of the equipment, previous knowledge of the topology of the electrical network and the equivalents adopted for the extern networks (of other companies). The methodology is a Model-Free approach in the sense that it searches from the acquired information of the electrical process, to determine the behavior of the EPS, totally independently of the mathematical models of the equipment, the previous knowledge of its topology and the existence or not of external networks. The methodology provides information on the instability of the EPS by identifying "signatures" characteristic of the evolution of its behavior, whether in normal operation or under contingencies, which may or may not result in a condition of instability of the same. The signatures are identified by analyzing the behavior of the EPS busbar voltages, within a Fuzzy approach that classifies the coherent buses into voltage. The dynamics of the operational state of the EPS is then obtained from the behavior of this classification.
 
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Data de Publicação
2019-03-11
 
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