Análise de novos relés para detecção de ilhamento de geradores síncronos distribuídos

• Processo: 06/03031-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2006
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2007
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: José Carlos de Melo Vieira Júnior
• Beneficiário: Daniel Queiroz Vasconcelos Cunha
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Geração distribuída Redes de distribuição de energia elétrica Proteção de sistemas elétricos Máquinas síncronas Estabilidade Detecção de ilhamento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estabilidade | Geracao Distribuida | Maquinas Sincronas | Protecao De Sistemas Eletricos | Proteção de sistemas elétricos

Resumo

Geradores síncronos conectados em redes de distribuição de energia elétrica estão sujeitos a operarem de forma ilhada durante contingências. Ilhamento ocorre quando uma parte da rede de distribuição torna-se eletricamente isolada da fonte de energia principal (subestação), mas continua a ser energizada por geradores distribuídos conectados no subsistema isolado. A prática atualmente utilizada pelas concessionárias e recomendada nos principais guias técnicos é desconectar todos os geradores tão logo ocorra um ilhamento. Tipicamente, é necessário detectar uma situação de ilhamento em menos de 2 segundos. Os métodos mais comuns e baratos para detectar ilhamento compreendem relés baseados em medidas de freqüência (sub/sobrefreqüência, taxa de variação de freqüência e “salto de vetor”) e o relé de tensão. No entanto, esses relés podem falhar se os níveis de desbalanço de potência ativa e reativa no subsistema ilhado forem pequenos. Portanto, o objetivo deste projeto de iniciação científica é investigar a potencialidade de novos sinais para detectar ilhamento, como forma de substituição ou complementação aos dispositivos de proteção anti-ilhamento convencionais. Os sinais investigados serão a variação da potência ativa fornecida pelo gerador em relação ao tempo (dP/dt), a variação de potência ativa fornecida pelo gerador pela variação da freqüência elétrica (dP/df) e a variação da tensão terminal pela variação da freqüência elétrica ou vice-versa (dV/df ou df/dV). A investigação será baseada no levantamento de um conjunto de curvas relacionando tempo de detecção e desbalanço de potência ativa/reativa e no conceito de desbalanço crítico de potência ativa/reativa. Tais curvas serão obtidas usando simulação dinâmica não-linear trifásica considerando diferentes perfis de carga-geração na rede ilhada. (AU)