A conexão de fontes renováveis no sistema elétrico sofreu uma elevação nos últimos anos. Apesar da diversificação e redundância da geração de energia ser importante, a geração distribuída também traz alguns problemas, principalmente no contexto das microrredes. Devido ao fluxo bidirecional de potência e à intermitência das fontes renováveis, como solar e eólica, as técnicas convencionais não garantem a confiabilidade necessária para os sistemas de proteção das redes de distribuição convencionais e das microrredes. Na literatura, diferentes proposições para a proteção de microrredes são apresentadas, sendo uma das mais promissoras a proteção descentralizada com o uso de Dispositivos de Medição Fasorial (DMFs) em diferentes pontos da microrrede. Neste cenário, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver uma proteção de camada dupla para microrredes baseada nos dados de DMFs. A primeira camada utiliza os dispositivos convencionais de proteção de sobrecorrente. Contudo, caso estes falhem ou levem muito tempo para atuar, os dispositivos da segunda camada irão atuar para garantir o isolamento da falta. Na segunda camada, os Dispositivos Eletrônicos Inteligentes, do inglês Intelligent Electronic Devices (IEDs), empregam uma lógica de subtensão com os fasores medidos localmente pelos DMFs. Porém, uma estratégia de bloqueio com uso da impedância aparente foi proposta para melhorar a coordenação e seletividade dos IEDs. De modo a garantir a precisão dos fasores utilizados nas estratégias de proteção e bloqueio, um filtro foi proposto para mitigar a componente de corrente contínua dos sinais de entrada. Este filtro se mostrou superior aos demais métodos encontrados na literatura, tanto na análise em ambiente de simulação quanto em tempo real embarcado em hardware. Para avaliar a proteção proposta, uma microrrede foi modelada com a presença de um gerador síncrono, um gerador fotovoltaico, e um armazenador de energia com baterias. Considerando diferentes cenários de falta e operação da microrrede, a proteção proposta se provou muito superior à proteção convencional em ambiente de simulação. Além disso, para validar a aplicabilidade da proteção, a proposição foi embarcada em um hardware de baixo custo e avaliada em tempo real com o uso de um simulador digital de tempo real em laço fechado. Nesta análise, os resultados obtidos anteriormente se mantiveram, demostrando que a proteção proposta é eficaz e de fácil emprego em uma aplicação prática. De modo geral, a metodologia proposta apresentou resultados com elevadas taxas de operação correta, resultando nos melhores resultados independentemente do modo de operação da microrrede.

The connection of renewable sources in the electric power system has risen in recent years. Even though diversification and redundancy of power generation are important, distributed generation also brings out some problems, especially in the context of microgrids. Due to bidirectional power flow and renewable sources intermittency, such as wind and solar, the conventional techniques cannot ensure the reliability needed for the protection systems of conventional distribution systems and microgrids. In the literature, different propositions for microgrid protection are presented, with decentralized protection using phasor measurement devices (PMDs) as one of the most prominent. In this scenario, the present research aims to develop a dual-layer microgrid protection based on PMD data. The first layer utilizes conventional overcurrent protection devices. Nonetheless, in the case of failure or delayed operation of these devices, the second-layer devices will operate to guarantee fault clearing. In the second layer, the Intelligent Electronic Devices (IEDs) apply an undervoltage logic with phasors locally measured by the PMDs. However, a blocking strategy using the apparent impedance was proposed to improve the coordination and selectivity of the IEDs. To ensure the accuracy of the phasors used in protection and blocking strategies, a filter was proposed to mitigate the direct current component from the input signals. This filter proved to be superior to other methods found in the literature, both in the analysis in a simulation environment and in real-time embedded system. In order to evaluate the proposed protection, a microgrid was modelled with a synchronous generator, a photovoltaic generator, and a battery energy storage system. Considering different faults and microgrid operation scenarios, the proposed protection proved to be superior than the conventional protection in the simulation analysis. Additionally, to validate the protection applicability, the proposition was embedded in a low-cost hardware and evaluated in real-time with a real-time digital simulator using hardware-in-the-loop. In this analysis, the previously obtained results were maintained, showing that the proposed protection is effective and easily applied in a practical application. Overall, the proposed methodology presented results with high rates of correct operation, leading to the best results independently of the microgrid operation mode.