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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2021.tde-26102021-153507
Document
Auteur
Nom complet
Gabriella Pinheiro dos Santos
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2021
Directeur
Jury
Júnior, José Carlos de Melo Vieira (Président)
Brito, Núbia Silva Dantas
Ricciardi, Tiago Rodarte
Titre en portugais
Análise e desenvolvimento de uma proteção baseada em tensão contra curtos-circuitos em microrredes de corrente alternada
Mots-clés en portugais
Geração distribuída
Microrredes
Proteção de sistemas elétricos
Sistemas de armazenamento de energia
Resumé en portugais
Esta dissertação de mestrado propõe analisar uma nova proteção baseada em tensão para detectar curtos-circuitos em microrredes, observando parâmetros como configurações operativas, coordenação e seletividade. Para isso, o sistema de 14 barras do CIGRE (Conseil International des Grands Réseaux Électriques) foi simulado no software PSCAD/EMTDC, considerando a conexão de um gerador síncrono, um painel fotovoltaico e um sistema de armazenamento baseado em baterias. As análises foram realizadas variando os modos de operação da microrrede (conectada ou ilhada) e a conexão dos recursos energéticos distribuídos. Foram aplicados todos os tipos de falta, variando a barra em falta, a resistência de falta e o ângulo de incidência da falta. As simulações evidenciaram a melhoria da atuação do método proposto em relação ao método de proteção convencional. As melhorias observadas relacionam-se com o aumento de atuações corretas dos relés de proteção secundária, a redução do tempo de atuação da proteção primária e o aumento dos casos em que houve coordenação. Destaca-se que o método se mostrou promissor para a aplicação em microrredes, com potencial de melhoria dependente do método de direcionalidade implementado em conjunto.
Titre en anglais
Analysis and development of a voltage-based protection against short- circuit in alternating current microgrids
Mots-clés en anglais
Distributed generation
Energy storage system
Microgrids
Power system protection
Resumé en anglais
This master's degree thesis analyzes new voltage-based protection to detect short-circuits in microgrids. The protection system was evaluated with criteria of operational settings, coordination, and selectivity. So, the CIGRE 14-bar system (Conseil International des Grands Réseaux Électriques) was simulated in the PSCAD/EMTDC software, considering the connection of a synchronous generator, a photovoltaic system, and a battery energy storage system. The studies were carried out varying the modes of operation of the microgrid (connected or islanded) and the connection of distributed energy resources. There were applied faults with variations of the type, the bus, the resistance, and the fault incidence angle. The simulations showed an improvement in the operation of the proposed method besides the conventional protection. These improvements are related to the increase in the correct operation of secondary relays, the reduction in trip time of primary relays, and the increase in coordination. The proposed method was promising for microgrid protection and could be improved depending on the directional method implemented.
 
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Date de Publication
2021-10-27
 
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