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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2011.tde-08062011-150636
Document
Author
Full name
Guilherme Pereira Borges
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2011
Supervisor
Committee
London Junior, Joao Bosco Augusto (President)
Alberto, Luís Fernando Costa
Almeida, Madson Cortes de
Title in Portuguese
Análise de observabilidade e identificação de medidas críticas para sistemas de medição formados por medidas convencionais e fasoriais sincronizadas
Keywords in Portuguese
Análise de observabilidade
Estimação de estado
Identificação de medidas críticas
Medidas fasoriais sincronizadas
Sistemas elétricos de potência
Abstract in Portuguese
Neste trabalho de dissertação propõe-se uma metodologia para análise de observabilidade (restauração e identificação de ilhas) e identificação de medidas críticas para sistemas de medição formados por medidas convencionais (medidas de amplitude de tensão e de potência obtidas via sistema SCADA) e medidas fasoriais sincronizadas. A metodologia possibilita análise e restauração da observabilidade a partir da fatoração triangular da matriz jacobiana, associada a um sistema de medição possuindo medidas convencionais e fasoriais sincronizadas. Para identificar as ilhas observáveis, no caso de o sistema não ser observável como um todo, a metodologia faz uso do conceito de caminhos de fatoração, associado à matriz jacobiana fatorada. As medidas críticas são identificadas a partir da análise da estrutura da matriz H 'delta' t, que é obtida a partir da fatoração triangular da matriz jacobiana. A metodologia proposta é simples, de execução rápida, de fácil implantação e não exige a solução de equações algébricas. Dessa forma a mesma atende aos requisitos para operação em tempo-real. Com o intuito de mostrar como a metodologia proposta funciona, são apresentados exemplos da sua aplicação em um sistema teste de 4 barras. Vale destacar que resultados de diversas simulações computacionais, utilizando os sistemas teste do IEEE (14, 30 e 57 barras), têm demonstrado a eficiência da metodologia.
Title in English
Observability analysis and identification of critical measurements for metering systems formed by conventional and synchronized phasor measurements
Keywords in English
Electric power systems
Observability analysis
State estimation
Synchronized phasor measurements
Abstract in English
This dissertation proposes a methodology for observability analysis (restoration and identification of observable islands) and identification of critical measurements for metering systems composed of both synchronized phasor and conventional measurements (power and voltage magnitude measurements). The methodology enables observability analysis and restoration via the triangular factorization of the jacobian matrix associated with metering systems formed by those two types of measurements. The identification of observable islands is carried out through the analysis of the path graphs associated with the factorization of the jacobian matrix. Critical measurements are identified via analysis of the structure of the H 'delta' t matrix, which is obtained by the triangular factorization of the jacobian matrix. The methodology is simple, fast and easy to implement and does not require solutions of any algebraic equation. Consequently, it is useful for real-time operation. Small numerical examples, using a 4-bus test system, showing the application of the proposed methodology are presented. The IEEE 14, 30 and 57 bus systems with different measurement scenarios were used to evaluate the performance of the proposed methodology.
 
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Guilherme.pdf (4.08 Mbytes)
Publishing Date
2011-06-14
 
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