Metodologia de estimação de estados para tratamento de medições errôneas e registros não sincronizados em algoritmos de localização de faltas em linhas de transmissão

The performance of algorithms for fault location i n transmission lines is directly related to the accuracy of its input data. Thus, fa ctors such as errors in the line parameters, failures in synchronization of oscillographic recor ds and errors in measurements of voltage and current can significantly influence the accurac y of algorithms that use bad data to indicate the fault location. This work presents a new method ology for fault location in transmission lines based on the theory of state estimation in or der to determine the location of faults more accurately by considering realistic systematic erro rs that may be present in measurements of voltage and current. The methodology was implemente d in two stages: pre-fault and post- fault. In the first step, assuming non-synchronized data, the synchronization angle and positive sequence line parameters are estimated, an d in the second, the fault distance is estimated. Besides calculating the most likely faul t distance obtained from measurement errors, the variance associated with the distance f ound is also determined, using the errors theory. This is one of the main contributions of th is work, since, with the proposed algorithm, it is possible to determine a most likely zone of f ault incidence, with approximately 95,45% of confidence. Tests for evaluation and validation of the proposed algorithm were realized from actual records of faults and from simulations of fictitious transmission systems using ATP software. The obtained results are relevant to show that the proposed estimation approach works even adopting realistic variances, c ompatible with real equipments errors.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O desempenho de algoritmos para localização de faltas em linhas de transmissão está diretamente relacionado à exatidão dos seus dados de entrada. Assim, fatores como erros nos parâmetros da linha de transmissão, falhas na sincronização de registros oscilográficos e erros em medições de tensão e de corrente podem influenciar de forma significativa as ferramentas que usam dados errôneos para indicar o local de defeitos. Este trabalho apresenta uma nova metodologia para localização de faltas em linhas de transmissão, baseada na teoria de estimação de estados, de forma a determinar o local mais provável de ocorrência de curtos-circuitos através da consideração de erros sistemáticos realísticos que podem estar presentes nas medições de tensão e de corrente. O algoritmo foi implementado em duas etapas: pré-falta e pós-falta. Na primeira etapa, admitindo dados não sincronizados, estima-se o ângulo de sincronização e os parâmetros de sequência positiva da linha de transmissão, e na segunda, estima-se a distância de falta. Além de calcular o valor mais provável para a distância de falta, a partir da consideração de erros nas medições, a variância associada a esta distância também é determinada, usando definições da teoria de erros. Essa é uma das principais contribuições deste trabalho, visto que, a partir o algoritmo proposto, é possível determinar uma região de provável incidência da falta, com aproximadamente 95,45% de confiança. Testes para avaliação e validação da metodologia foram realizados a partir de registros reais de falta e a partir de simulações de sistemas fictícios de transmissão no software ATP. Os resultados obtidos são relevantes para mostrar que o estimador de localização de faltas desenvolvido apresenta bom desempenho mesmo adotando variâncias realísticas.