The Brazilian Experience With the Use of the Shield Wire Line Technology (SWL) for Energy Distribution

This paper presents an analysis of the impact of the lightning overvoltages on the operational performance of the energized shield wire line technology (SWL) implemented in two locations of the State of Rondonia, Brazil. The analysis covers the periods of 1996 to 2000 (SWL Jaru) and 1997 to 2002 (SWL Itapua do Oeste), and shows that lightning is responsible for most of the system outages. The paper describes the satisfactory results achieved with the system, showing that the isolation and energization of the shield wires does not deteriorate the lightning performance of the 230 kV transmission lines. Comparisons between the performances of the SWL technology, conventional 34.5 kV lines, and thermal power plants in operation in the same region are also presented. The results demonstrate the technical and economical viability of the SWL technology and show that its application can lead to a postponement of investments.

Efficient Placement of Fault Indicators in an Actual Distribution System Using Evolutionary Computing

This paper proposes an evolutionary computing strategy to solve the problem of fault indicator (FI) placement in primary distribution feeders. More specifically, a genetic algorithm (GA) is employed to search for an efficient configuration of FIs, located at the best positions on the main feeder of a real-life distribution system. Thus, the problem is modeled as one of optimization, aimed at improving the distribution reliability indices, while, at the same time, finding the least expensive solution. Based on actual data, the results confirm the efficiency of the GA approach to the FI placement problem.

A Model-Based Approach for Small-Signal Stability Assessment of Unbalanced Power Systems

In this paper, a modeling technique for small-signal stability assessment of unbalanced power systems is presented. Since power distribution systems are inherently unbalanced, due to its lines and loads characteristics, and the penetration of distributed generation into these systems is increasing nowadays, such a tool is needed in order to ensure a secure and reliable operation of these systems. The main contribution of this paper is the development of a phasor-based model for the study of dynamic phenomena in unbalanced power systems. Using an assumption on the net torque of the generator, it is possible to precisely define an equilibrium point for the phasor model of the system, thus enabling its linearization around this point, and, consequently, its eigenvalue/eigenvector analysis for small-signal stability assessment. The modeling technique presented here was compared to the dynamic behavior observed in ATP simulations and the results show that, for the generator and controller models used, the proposed modeling approach is adequate and yields reliable and precise results.

Time-domain models for power system stability and unbalance

It is an important and difficult challenge to protect modern interconnected power system from blackouts. Applying advanced power system protection techniques and increasing power system stability are ways to improve the reliability and security of power systems. Phasor-domain software packages such as Power System Simulator for Engineers (PSS/E) can be used to study large power systems but cannot be used for transient analysis. In order to observe both power system stability and transient behavior of the system during disturbances, modeling has to be done in the time-domain. This work focuses on modeling of power systems and various control systems in the Alternative Transients Program (ATP). ATP is a time-domain power system modeling software in which all the power system components can be modeled in detail. Models are implemented with attention to component representation and parameters. The synchronous machine model includes the saturation characteristics and control interface. Transient Analysis Control System is used to model the excitation control system, power system stabilizer and the turbine governor system of the synchronous machine. Several base cases of a single machine system are modeled and benchmarked against PSS/E. A two area system is modeled and inter-area and intra-area oscillations are observed. The two area system is reduced to a two machine system using reduced dynamic equivalencing. The original and the reduced systems are benchmarked against PSS/E. This work also includes the simulation of single-pole tripping using one of the base case models. Advantages of single-pole tripping and comparison of system behavior against three-pole tripping are studied. Results indicate that the built-in control system models in PSS/E can be effectively reproduced in ATP. The benchmarked models correctly simulate the power system dynamics. The successful implementation of a dynamically reduced system in ATP shows promise for studying a small sub-system of a large system without losing the dynamic behaviors. Other aspects such as relaying can be investigated using the benchmarked models. It is expected that this work will provide guidance in modeling different control systems for the synchronous machine and in representing dynamic equivalents of large power systems.

Meter data management for smart monitoring power networks

The electrical power distribution and commercialization scenario is evolving worldwide, and electricity companies, faced with the challenge of new information requirements, are demanding IT solutions to deal with the smart monitoring of power networks. Two main challenges arise from data management and smart monitoring of power networks: real-time data acquisition and big data processing over short time periods. We present a solution in the form of a system architecture that conveys real time issues and has the capacity for big data management.

Distribution of microservices for hardware interoperability in the Smart Grid

Due to the significant increase of population and their natural desire of improving their standard of living, usage of energy extracted from world commodities, especially shaped as electricity, has increased in an intense manner during the last decades. This fact brings up a challenge with a complicated solution, which is how to guarantee that there will be enough energy so as to satisfy the energy demand of the world population. Among all the possible solutions that can be adopted to mitigate this problem one of them is almost of mandatory adoption, which consists of rationalizing energy utilization, in a way that its wasteful usage is minimized and it can be leveraged during a longer period of time. One of the ways to achieve it is by means of the improvement of the power distribution grid, so that it will be able to react in a more efficient manner against common issues, such as energy demand peaks or inaccurate electricity consumption forecasts. However, in order to be able to implement this improvement it is necessary to use technologies from the ICT (Information and Communication Technologies) sphere that often present challenges in some key areas: advanced metering infrastructure integration, interoperability and interconnectivity of the devices, interfaces to offer the applications, security measures design, etc. All these challenges may imply slowing down the adoption of the smart grid as a system to prolong the lifespan and utilization of the available energy. A proposal for an intermediation architecture that will make possible solving these challenges is put forward in this Master Thesis. Besides, one implementation and the tests that have been carried out to know the performance of the presented concepts have been included as well, in a way that it can be proved that the challenges set out by the smart grid can be resolved. RESUMEN. Debido al incremento significativo de la población y su deseo natural de mejorar su nivel de vida, la utilización de la energía extraída de las materias primas mundiales, especialmente en forma de electricidad, ha aumentado de manera intensa durante las últimas décadas. Este hecho plantea un reto de solución complicada, el cual es cómo garantizar que se dispondrá de la energía suficiente como para satisfacer la demanda energética de la población mundial. De entre todas las soluciones posibles que se pueden adoptar para mitigar este problema una de ellas es de casi obligatoria adopción, la cual consiste en racionalizar la utilización de la energía, de tal forma que se minimice su malgasto y pueda aprovecharse durante más tiempo. Una de las maneras de conseguirlo es mediante la mejora de la red de distribución de electricidad para que ésta pueda reaccionar de manera más eficaz contra problemas comunes, tales como los picos de demanda de energía o previsiones imprecisas acerca del consumo de electricidad. Sin embargo, para poder implementar esta mejora es necesario utilizar tecnologías del ámbito de las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) que a menudo presentan problemas en algunas áreas clave: integración de infraestructura de medición avanzada, interoperabilidad e interconectividad de los dispositivos, interfaces que ofrecer a las aplicaciones, diseño de medidas de seguridad, etc. Todos estos retos pueden implicar una ralentización en la adopción de la red eléctrica inteligente como un sistema para alargar la vida y la utilización de la energía disponible. En este Trabajo Fin de Máster se sugiere una propuesta para una arquitectura de intermediación que posibilite la resolución de estos retos. Además, una implementación y las pruebas que se han llevado a cabo para conocer el rendimiento de los conceptos presentados también han sido incluidas, de tal forma que se demuestre que los retos que plantea la red eléctrica inteligente pueden ser solventados.

Uma abordagem paramétrica do impacto da geração distribuída sobre as correntes de curto-circuito e na proteção de redes de distribuição.

Esta dissertação tem por propósito analisar os impactos da geração distribuída sobre as correntes de curto-circuito e sobre a proteção das redes de média tensão das concessionárias de distribuição de energia elétrica usando uma abordagem paramétrica. A principal motivação deste trabalho são os recentes incentivos regulatórios que estão fomentando a geração distribuída no Brasil. Contudo, as redes de distribuição convencionais foram projetadas para serem passivas e a introdução da geração poderá causar problemas de ordem técnica que ainda precisam ser resolvidos. Tais problemas foram pesquisados e aqueles relacionados com os impactos sobre as correntes de curto-circuito foram enfatizados. As normas técnicas das concessionárias também foram investigadas porque seus requisitos, como a ligação dos transformadores de acoplamento, influem nas correntes de curto-circuito. Para se calcular as correntes de curto-circuito, desenvolveu-se uma planilha eletrônica cujos resultados foram validados com programas comerciais de análise de redes elétricas. Esta ferramenta foi utilizada para demonstrar, através de exemplos, o impacto causado pela geração distribuída sobre as correntes de curto-circuito e, posteriormente, para realizar as análises paramétricas nas quais a influência de cada variável foi avaliada. A aplicação do método paramétrico permitiu o estudo de possíveis limites para a potência de um gerador distribuído em função dos impactos admissíveis, de seu ponto de conexão, de seus parâmetros elétricos e dos parâmetros elétricos da rede.

Sistema especialista para análise pós-evento da proteção em subestações distribuidoras.

É importante que as redes elétricas tenham altos índices de confiabilidade, de forma a se manter a agilidade e a manutenção ideais para um melhor funcionamento. Por outro lado, o crescimento inesperado da carga, falhas em equipamentos e uma parametrização inadequada das funções de proteção tornam a análise de eventos de proteção mais complexas e demoradas. Além disso, a quantidade de informações que pode ser obtida de relés digitais modernos tem crescido constantemente. Para que seja possível uma rápida tomada de decisão e manutenção, esse projeto de pesquisa teve como objetivo a implementação de um sistema completo de diagnóstico que é ativado automaticamente quando um evento de proteção ocorrer. As informações a serem analisadas são obtidas de uma base de dados e de relés de proteção, via protocolo de comunicação IEC 61850 e arquivos de oscilografia. O trabalho aborda o sistema Smart Grid completo incluindo: a aquisição de dados nos relés, detalhando o sistema de comunicação desenvolvido através de um software com um cliente IEC61850 e um servidor OPC e um software com um cliente OPC, que é ativado por eventos configurados para dispará-lo (por exemplo, atuação da proteção); o sistema de pré-tratamento de dados, onde os dados provenientes dos relés e equipamentos de proteção são filtrados, pré-processados e formatados; e o sistema de diagnóstico. Um banco de dados central mantém atualizados os dados de todas essas etapas. O sistema de diagnóstico utiliza algoritmos convencionais e técnicas de inteligência artificial, em particular, um sistema especialista. O sistema especialista foi desenvolvido para lidar com diferentes conjuntos de dados de entrada e com uma possível falta de dados, sempre garantindo a entrega de diagnósticos. Foram realizados testes e simulações para curtos-circuitos (trifásico, dupla-fase, dupla-fase-terra e fase-terra) em alimentadores, transformadores e barras de uma subestação. Esses testes incluíram diferentes estados do sistema de proteção (funcionamento correto e impróprio). O sistema se mostrou totalmente eficaz tanto no caso de disponibilidade completa quanto parcial de informações, sempre fornecendo um diagnóstico do curto-circuito e analisando o funcionamento das funções de proteção da subestação. Dessa forma, possibilita-se uma manutenção muito mais eficiente pelas concessionárias de energia, principalmente no que diz respeito à prevenção de defeitos em equipamentos, rápida resposta a problemas, e necessidade de reparametrização das funções de proteção. O sistema foi instalado com sucesso em uma subestação de distribuição da Companhia Paulista de Força e Luz.

The transmission of electric power.

v.2. Unbalances and system disturbances.

Distribution and use of electricity,

On cover: Power plant engineering handbook.

L'etablissement des réseaux ruraux de distribution d'électricité dans la région Lorraine,

At head of title: Office agricole régional de l'est.

Electric transmission of power for mill work.

Cover-title.

Critical voltage levels as the criterion for planning power systems: Poland.

Mode of access: Internet.

Power line carrier equipment for relaying, telemetering, load control, remote trip and emergency communication ...

Mode of access: Internet.

"Centralization of power supply";

Mode of access: Internet.