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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2022.tde-19072022-113431
Document
Auteur
Nom complet
Vitor Henrique Pereira de Melo
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2022
Directeur
Jury
London Junior, Joao Bosco Augusto (Président)
Passos Filho, João Alberto
Souza, Júlio César Stacchini de
Titre en portugais
Tratamento da referência angular no processo de estimação de estado trifásica em sistemas de distribuição
Mots-clés en portugais
Análise de Observabilidade
Estimação de Estado
Modelagem Trifásica
Sistemas de Distribuição
Tratamento da Referência Angular
Resumé en portugais
Nas últimas décadas vem crescendo o interesse pela aplicação de técnicas automatizadas para operação e controle em tempo real de Sistemas de Distribuição (SDs). Entretanto, para que isso seja possível é necessário conhecer com certa precisão o ponto operativo corrente desses sistemas. Esta tarefa, por sua vez, depende da elaboração de Estimadores de Estado (EEs) que sejam capazes de representar adequadamente o comportamento dos SDs. Neste sentido, um aspecto que não foi ainda devidamente abordado na literatura é o tratamento da referência angular no processo de estimação de estado trifásica em SDs. A prática usual de considerar a hipótese de equilíbrio dos ângulos de fase de tensão da barra de referência (a barra representando o secundário dos transformadores de subestações) pode ter grande impacto na acurácia das estimativas dos pontos de operação de alimentadores de distribuição. Isto em função destes circuitos serem compostos por redes não-transpostas e desbalanceadas por natureza (em virtude da impossibilidade de distribuir uniformemente as cargas nos alimentadores). Dentre as propostas já apresentadas para solução desse problema, sem considerar a hipótese supracitada, destacam-se a utilização de equivalentes de curto-circuito das subestações ou a inclusão de medidas fasoriais sincronizadas para aferir diretamente os fasores de tensão nodais. Este trabalho tem como objetivo entender profundamente o papel da referência angular dentro do processo de estimação trifásica, para prover métodos que possibilitem representar apropriadamente a barra de referência, capturando corretamente suas variáveis de estado, sem a necessidade de medidas fasoriais sincronizadas e sem considerar equivalentes de rede. Para validar as hipóteses levantadas e os métodos propostos neste trabalho, apresenta-se resultados de simulações computacionais em sistemas de teste da literatura, que possuem características típicas dos circuitos de distribuição.
Titre en anglais
Treatment of the angular reference in three-phase state estimation process for distribution systems
Mots-clés en anglais
Angular Reference Treatment
Distribution Systems
Observability Analisys
State Estimation
Resumé en anglais
The interest in automatic and intelligent technics for real-time control and operation of Distribution Systems (DS) has grown in the last decades. However, to enable such applications is necessary to know with considerable precision the current operating point of these systems. This task, in turn, relies on the elaboration of State Estimators, able to represent the behavior of the DSs adequately. One aspect that is still not satisfactorily covered in the literature is the treatment of the angular reference in the three-phase state estimation process. The usual practice of considering the phase angles of the reference bus as balanced can significantly impact the accuracy of the distribution feeder's estimates, keeping in mind that these circuits are composed of untransposed and unbalanced networks (due to the impossibility of distributing the loads uniformly in the feeders). Among the already presented proposals to solve this problem, without considering the previously cited one, the use of short-circuit equivalents and the installation of synchronized phasorial measurements to assess the complex nodal voltages are the ones that stand out. This work has as its objective to understand more deeply the role of the angular reference in the three-phase state estimation process, to provide methods that enable to represent the reference bus adequately, accessing the accurate value of its state variables, without the need for synchronized phasor measurements and without considering network equivalents. This work presents simulation results in test systems of the literature, with typical features of distribution circuits, to validate the hypotheses raised and the methods proposed.
 
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Date de Publication
2022-07-22
 
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