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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2017.tde-01022017-150726
Document
Author
Full name
Camila dos Anjos Fantin
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2016
Supervisor
Committee
London Junior, João Bosco Augusto (President)
Asada, Eduardo Nobuhiro
Lourenço, Elizete Maria
Mantovani, José Roberto Sanches
Passos Filho, João Alberto
Title in Portuguese
Metodologia para estimação de estado trifásica em sistemas de distribuição incorporando medidas SCADA, virtuais, pseudo-medidas e medidas fasoriais sincronizadas
Keywords in Portuguese
Estimação de estado trifásica
Geração de pseudo-medidas de carga
Medidas críticas
Medidas fasoriais sincronizadas
Observabilidade
Redes inteligentes
Sistemas de distribuição
Abstract in Portuguese
Este trabalho propõe o desenvolvimento e implantação, em computador, de uma metodologia para tratamento de diversas etapas do processo de estimação de estado em Sistemas de Distribuição (SDs), que possibilite um tratamento adequado para as particularidades dos SDs no contexto atual (com poucas medidas disponíveis) e futuro (contando com mais medidas SCADA, com as Medidas Fasoriais Sincronizadas (MFSs) e com as avançadas infra-estruturas de medição), ou seja, que possibilite: análise de sistemas desbalanceados e desequilibrados, com ramais monofásicos, bifásicos e trifásicos; o tratamento de sistemas radiais e malhados sem perda de precisão; uma modelagem adequada dos componentes dos SDs, considerando as várias possibilidades de conexão dos transformadores e dos reguladores de tensão; o tratamento de diversos tipos de medidas (medidas convencionais obtidas pelo sistema SCADA, medidas virtuais, pseudo-medidas de carga e de dados históricos e MFSs), ponderando-as de acordo com as respectivas precisões. A metodologia proposta baseia-se no método dos mínimos quadrados ponderados, trabalha no nível dos alimentadores e compreende os seguintes quatro estágios: Estágio 1 geração de pseudo-medidas de carga; Estágio 2 - análise e restauração de observabilidade e identificação de medidas críticas; Estágio 3 - estimação de estado propriamente dita; e Estágio 4 - processamento de erros grosseiros. Tendo em vista as respostas coerentes das diversas simulações realizadas com os alimentadores de teste trifásicos de 4 e 34 barras do IEEE, demonstra-se satisfatoriamente a performance da metodologia proposta.
Title in English
Three-phase distribution system state estimation methodology incorporating SCADA, virtual, pseudo-measurements and synchronized phasor measurements
Keywords in English
Critical measurements
Distribution system
Load pseudo-measurement modeling
Observability
Smart grids
Synchronized phasor measurements
Three-phase state estimation
Abstract in English
This thesis proposes a multi-phase unbalanced distribution system (DS) state estimation methodology based on the weighted least squares technique, which allows: load pseudo-measurement modeling; observability analysis and restoration by selecting the required pseudo-measurements (load pseudo-measurements and/or historical measurement data); identication of critical measurements; state estimation; and, nally, gross errors processing. The proposed methodology intends to be a practical tool able to be applied to a variety of DSs, considering latest and future realities. Therefore, the proposed methodology has the following features: (i) includes all realistic DS modeling details, such as, various types of transformer and voltage regulator connections, the presence of single, two and three-phase circuits, as well as the possibility of both the mutual coupling between phases and the shunt susceptance; (ii) treat three-phase networks with high resistance/reactance ratios in a unied framework; and (iii) process measurements with very distinct qualities, some of them are real-time measurements provided by Supervisory Control Data Acquisition (SCADA) systems, Advanced Metering Infrastructure (AMI), Phasor Measurement Units (PMUs), other are virtual measurements (information provided by the buses of zero power injection) and also the pseudo-measurements (load pseudo-measurements, load proles and historical measurement data). Several simulations results (with IEEE 34 and 4 node test feeders) have demonstrated satisfactory performance of the proposed methodology.
 
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Camila.pdf (2.93 Mbytes)
Publishing Date
2017-02-06
 
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