Estimador de estado trifásico multiárea para sistemas de distribuição de larga escala

Resumo

Em função do desenvolvimento das infraestruturas de medição avançada, e de outros equipamentos e sensores inteligentes, vem crescendo a quantidade de medidas disponíveis nos Sistemas de Distribuição (SDs) de energia elétrica. Este e outros fatores vêm motivando o desenvolvimento de Estimadores de Estado (EEs) para monitoramento em tempo real desses sistemas, o que viabilizaria a obtenção de uma base de dados confiável para implantação de diversas aplicações automatizadas das chamadas Smart Grids (redes inteligentes). Entretanto, a maioria dos EEs já desenvolvidos para SDs não considera todas as particularidades desses sistemas, e os poucos que consideram ainda não apresentaram uma metodologia completa para lidar com todas as características das Smart Grids e eficiência computacional suficiente para aplicação em sistemas reais de larga escala, se limitando geralmente a aplicações em alimentadores de benchmarking de pequeno porte. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento e implantação, em computador, de um Estimador de Estado Trifásico Multiárea para SDs reais de larga escala, que possibilite o tratamento adequado das particularidades desses sistemas no contexto atual dos SDs e futuro das redes inteligentes. Ou seja, o EE proposto deverá possibilitar: a análise de sistemas desbalanceados e desequilibrados, com ramais monofásicos, bifásicos e trifásicos, operando na estrutura radial ou em malha sem perda de precisão; o tratamento adequado da modelagem de pseudo-medidas no nível dos consumidores de baixa tensão, considerando os modelos atuais baseados em curvas típicas de carga, e também a possibilidade de penetração de medidores inteligentes e de geração distribuída; o tratamento adequado de diversos tipos de medidas (virtuais, pseudo-medidas, convencionais não sincronizadas e fasoriais sincronizadas); a aplicação de técnicas para tratamento de esparsidade e métodos numéricos eficientes na solução do problema de estimação de estado para SDs; o tratamento da falta de sincronismo das diversas informações processadas, como, por exemplo, entre as demandas estimadas e medidas na rede secundária e entre as medidas disponíveis na rede primária e as disponíveis nas subestações; o tratamento de sistemas de distribuição reais de larga escala com vários alimentadores e subestações. Para desenvolvimento do EE proposto diversos estudos serão realizados, focando principalmente nos seguintes pontos: formulação dos EEs trifásicos para SDs; métodos numéricos eficientes e técnicas de esparsidade aplicadas ao problema de estimação de estado; inclusão de diferentes tipos de medidas no processo de estimação de estado trifásica, e o tratamento da falta de sincronismo entre a amostragem destas medidas; modelagem de pseudo-medidas de carga considerando a possibilidade de a rede de baixa tensão ser ou não monitorada por medidores inteligentes; penetração de geração distribuída; contexto de redes de larga escala e formulação dos EEs multiáreas. (AU)