Proteção em sistemas elétricos com geração distribuída utilizando a transformada wavelet

A typical electrical power system is characterized by centr alization of power gene- ration. However, with the restructuring of the electric sys tem, this topology is changing with the insertion of generators in parallel with the distri bution system (distributed gene- ration) that provides several benefits to be located near to e nergy consumers. Therefore, the integration of distributed generators, especially fro m renewable sources in the Brazi- lian system has been common every year. However, this new sys tem topology may result in new challenges in the field of the power system control, ope ration, and protection. One of the main problems related to the distributed generati on is the islanding formation, witch can result in safety risk to the people and to the power g rid. Among the several islanding protection techniques, passive techniques have low implementation cost and simplicity, requiring only voltage and current measuremen ts to detect system problems. This paper proposes a protection system based on the wavelet transform with overcur- rent and under/overvoltage functions as well as infomation of fault-induced transients in order to provide a fast detection and identification of fault s in the system. The propo- sed protection scheme was evaluated through simulation and experimental studies, with performance similar to the overcurrent and under/overvolt age conventional methods, but with the additional detection of the exact moment of the fault.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Um sistema elétrico de potência típico é caracterizado pela centralização da gera- ção de energia. Entretanto, com a reestruturação do sistema elétrico, esta topologia vem modificando-se com a utilização de geradores ao longo do sist ema de distribuição (gera- ção distribuída) que proporciona diversos benefícios por l ocalizar-se próximo aos centros de consumo. Com isso, a inserção de geradores distribuídos, especialmente provenientes de fontes renováveis, no sistema brasileiro tende a se torna r a cada ano mais comum. En- tretanto, esta nova configuração do sistema traz novos desafi os concernentes ao controle, operação e proteção. Um dos principais problemas da geração distribuída nos sistemas de proteção é a formação de ilhamentos, que pode resultar em ris cos de segurança às pessoas e a rede de energia elétrica. Dentre as diversas técnicas de p roteção de ilhamentos, as técnicas passivas destacam-se devido ao custo de implement ação e simplicidade, sendo necessárias apenas medições de tensão e corrente para detec ção de problemas no sistema. Propõe-se neste trabalho um sistema de proteção baseado na t ransformada wavelet com as funções de sobrecorrente, sub/sobretensões e informaçõ es dos transitórios de falta para rápida detecção e identificação de situações de falta no sist ema. O esquema de proteção proposto foi avaliado por meio de estudos de simulação e expe rimental, apresentando de- sempenho similar aos métodos de sobrecorrente e sub/sobret ensão convencionais, porém, com o adicional da detecção do instante exato das faltas.