Cigré/Brasil CE B5 – Proteção e Automação

1. Cigré/BrasilCE B5 – Proteção e Automação Seminário Interno de Preparação para o Colóquio de Madri 2007 Rio de Janeiro, outubro/07

2. Dados do Artigo • Número: 319 • Título: Improved Transmission Line Protection During Cascading Events • Autoria: M. Kezunovic, C. Pang (Texas A&M University) • País: USA

3. Objetivo Apresentar um novo esquema de proteção de linhas de transmissão para aplicação durante eventos em cascata, fazendo uso de informações sistêmicas e locais para avaliar automaticamente (“on-line”) possíveis atuações de relés de proteção de linhas de transmissão.

4. Destaques • A Análise de Segurança da Rede com base nos Índices de Vulnerabilidade e Margem, a Análise Topológica da Rede e o método da Aproximação do Caminho Paralelo Equivalente, permitem “prever” prováveis linhas em sobrecarga. • Impedâncias aparentes são calculadas e comparadas com ajustes de relés de distância. Quanto menor a margem, maior a probabilidade de um determinado relé operar em condições de sobrecarga. • A probabilidade de operação de um relé devido a sobrecarga combinada com a análise de segurança (LTs vulneráveis) permite a previsão de possíveis atuações indevidas. • Ações adequadas podem ser tomadas pelos operadores de sistema para prevenir desligamentos em cascata.

5. Dúvidas • Cálculo dos Índices de Vulnerabilidade (Vulnerability Index–VI) e Índice de Margem (Margin Index–MI) • Método da Aproximação do Caminho Paralelo Equivalente (Equivalent Parallel Path Approximation–EPPA) • “Ações adequadas podem ser tomadas pelos Operadores de Sistema para prevenir desligamentos em cascata” • Se as ferramentas de análise são acionadas apenas após a contingência de uma linha ou roda de forma contínua.

6. Conclusões • O artigo apresenta um novo esquema de proteção aplicado a LTs durante eventos em cascata, baseado em interações entre ferramentas de monitoração sistêmica e local. • Os meios para análise “on-line” das performances de relés de proteção são discutidos. • As ferramentas de análise da segurança estática do SEP, baseadas nos Índices de Vulnerabilidade e Margem, identificam as LTs e condições vulneráveis. • O método da Aproximação do Caminho Paralelo Equivalente, baseado na técnica de processamento topológico, identifica possíveis LTs em sobrecarga. • Com as informações de vulnerabilidade e segurança, ferramentas de monitoração local são ativadas para avaliar as performances de relés e enviar os resultados para o Sistema de Análise Central. • Ações corretivas para minimizar atuações indesejáveis ou incorretas de relés serão tomadas, caso necessário.

7. Respostas às questões do REP • Número da questão: 19 • Questão: Considering power security analysis to System Protection Schemes, are there any practical experiences, especially with automatic commands for grid re-configuration to prevent further cascading outages, which may be reported?

8. Respostas às questões do REP Resposta: Encontra-se em desenvolvimento na CHESF, uma interface entre o SCADA (SAGE1) e o CAPE2, que possui em seu banco de dados, modelos matemáticos acurados de todos os relés de proteção utilizados no sistema CHESF. Trata-se de uma rotina para extrair do SCADA em intervalos de tempo pré-determinados (a cada 5 minutos), as grandezas que afetam os relés de proteção, tais como tensões nos barramentos e fluxos nas linhas de transmissão e transformadores. Essas informações alimentarão diretamente o CAPE, simulando-se o Sistema de Proteção com dados reais, tendo em vista que as informações provenientes do SCADA retratam o comportamento do Sistema Elétrico naquele instante. Uma vez avaliado o Sistema de Proteção, quaisquer violações das condições pré-estabelecidas para os limites de proteção, por. ex., margem de segurança entre a impedância de carga e ajustes de 2a/3a zonas, serão apontadas automaticamente para a Operação do Sistema e Setor de Proteção. Pretende-se ainda agregar ao sistema de análise uma série de casos de contingências obtidas dos módulos Estimador de Estado e Análise de Contingências do SAGE/EMS. 1 - Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia, Centro de Pesquisas de Energia Elétrica-CEPEL, Brasil 2 - Computer-Aided Protection Engineering System, Electrocon International Inc., USA