Análise do impacto das ondas viajantes nas linhas de interconexão de fontes offshore: efeitos na localização de falhas e na proteção da linha

• Processo: 25/03054-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 18 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 17 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Jose Pissolato Filho
• Beneficiário: Adrian Wilmer Diaz Sarmiento
• Supervisor: Flavio Bezerra Costa
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Michigan Technological University (Michigan Tech), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/15636-0 - Análise da propagação de ondas viajantes em linhas de transmissão aérea, subterrânea e subaquática: impacto na localização de faltas e proteção de linha, BP.MS
• Assunto(s): Análise de sinais Localização de faltas Ondas viajantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de sinais | Linhas de transmissão subaquáticas | Localização de Faltas | Ondas Viajantes | Proteção de linha de transmissão | Sistemas de localização e proteção de linhas de transmissão

Resumo

A crescente demanda global por energia destacou a importância dos cabos subaquáticos (CSBs) na integração de parques eólicos offshore e na conexão de regiões separadas por corpos d'água. Os cabos subaquáticos HVDC e HVAC estão se tornando componentes essenciais dos futuros sistemas de energia. No entanto, esses sistemas enfrentam desafios significativos na localização de falhas e na proteção das linhas, especialmente ao utilizar métodos baseados em ondas viajantes (OVs). O comportamento transitório das OVs em cabos subaquáticos difere consideravelmente daquele em linhas aéreas, resultando em maior atenuação do sinal, acoplamento complexo entre as camadas condutoras e interferências causadas por reflexões e refrações em nós de aterramento ou nas transições entre CSBs e linhas aéreas.As técnicas atuais de localização de falhas, especialmente os métodos offline, são demoradas e altamente dependentes de equipamentos de teste externos. Métodos online, incluindo aqueles baseados em OVs, frequentemente enfrentam dificuldades com interferências no sinal causadas por reflexões e refrações, especialmente em sistemas de transmissão híbridos que combinam cabos subaquáticos e linhas aéreas. Além disso, a precisão e confiabilidade na detecção de falhas em cabos subaquáticos são frequentemente comprometidas por abordagens de modelagem simplificadas que não capturam adequadamente seus comportamentos transitórios complexos. Da mesma forma, os esquemas de proteção baseados em OVs devem considerar os efeitos transitórios das configurações multicamadas dos cabos, incluindo isolamento do núcleo, revestimento e camadas de blindagem.A eficácia dos esquemas de proteção baseados em OVs em ambientes subaquáticos depende da modelagem precisa dos CSBs em diversas condições, levando em conta diferentes configurações e técnicas de aterramento. Este projeto aborda os desafios na localização de falhas e na proteção, analisando os efeitos das OVs e sua decomposição modal, que surgem do comportamento transitório do sinal em linhas de interconexão offshore. Para a localização de falhas, a pesquisa se concentra em técnicas avançadas de processamento de sinais, como a Transformada Wavelet Discreta (DWT) e o Filtro DS, para melhorar a precisão em diferentes condições. Além disso, serão avaliadas funções avançadas de proteção, incluindo TW87, um esquema de proteção diferencial, e TW32, uma função de proteção direcional, para determinar sua velocidade e confiabilidade na resposta a falhas. (AU)