Coordination of distance and overcurrent relays using a mathematical optimization technique - Labrador Rivas, Angel Esteban (2024)
Resumo: A proteção da rede de transmissão tem um papel importante nos sistemas de energia Para melhorar a proteção é comum combinar diferentes tipos de relés; a combinação de relés de sobrecorrente e distância é um esquema bem conhecido A lenta velocidade operacional do relé de sobrecorrente força a aplicação do relé de distância como o dispositivo de proteção principal Os relés de sobrecorrente são usados como proteção de retaguarda tendo o esquema de distância como principal Para atingir esse objetivo, a coordenação entre os sistemas de proteção primária e de retaguarda deve ser realizada desenvolvendo uma função objetivo com ambos parâmetros Velocidade, seletividade e estabilidade são restrições, que devem ser satisfeitas através da coordenação A coordenação do problema de relés direcionais de sobrecorrente (DOCRs) é um problema de programação não linear (NLP), geralmente resolvido com uma técnica de programação linear (LP) apenas considerando a configuração de tempo de atraso (TDS) como uma variável de decisão, sem lidar com o problema não-linear de configuração da corrente de partida (PS), ou com a resolução do componente PS usando uma técnica heurística Um método meta-heurístico apresentado para resolver o problema de otimização é o algoritmo de otimização de colônias de formigas (ACO) O ACO empregado é uma extensão do algoritmo ACO para problemas de otimização de domínio contínuo implementados para problemas de otimização de variáveis mistas, condensados em dois tipos de variáveis tanto contínuas como categóricas Neste trabalho, tanto o TDS como o PS são variáveis de decisão, o TDS é considerado contínuo e o PS categórico Normalmente, a solução inicial é gerada aleatoriamente, além disso, esses resultados são comparados usando os mesmos valores aleatórios PS para resolver um relaxamento do problema DOCR com LP para obter novos valores TDS A inclusão de relés de distância na formulação adicionará uma variável de tipo contínuo, mas com características lineares (constantes) que não alteram a formulação de DOCR para este problema de PNL Para esta metodologia, cinco sistemas de transmissão (3, 6, 8, 9 e 15 Barras) foram avaliados para comparar a coordenação DOCR clássica, a introdução dos relés de distância e a resposta do modelo a soluções iniciais de alta qualidade junto a uma metodologia hibrida utilizando LP