Proposta de metodologia para aplicação do protocolo GOOSEe em controle e proteção do sistema elétrico

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: SOARES, Paulo Henrique Vieira
• Orientador(a): SILVEIRA, Paulo Marcio da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: IEC 61850; IEDs; Proteção; Controle
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2260

A filosofia de proteção do sistema elétrico de potência vem passando por grandes mudanças devido à evolução dos relés numéricos, o padrão IEC61850 e a chegada do conceito de subestação digital (ou 4.0). Em conjunto com essas mudanças tem-se o dilema de evoluir sem perder a confiabilidade dos esquemas de proteção tradicionais, e usufruir dos “ganhos” inerentes da tecnologia cada vez mais próximos. Esse trabalho de dissertação propõe a definição de uma metodologia a ser seguida para definição e implantação de mensagens GOOSE em esquemas de proteção e controle de subestações baseadas na norma IEC 61850. A metodologia é proposta seguindo as considerações da norma IEC 61850 e definições internas de engenharia de uma grande indústria presente na cidade de Itabira/MG, com mais de 10 anos de experiencia na aplicação do protocolo GOOSE em proteção e controle. A análise do funcionamento do software de configuração de seis modelos de relés de proteção de três grandes fabricantes diferentes de IEDs é realizada, de forma a permitir maior entendimento sobre as particularidades de cada dispositivo. Um software para análise de tráfego de rede é utilizado de forma a validar os benefícios do método proposto. Funcionalidades para testes da comunicação GOOSE e monitoramento remoto via sistema supervisório da integridade da comunicação no esquema de proteção e controle também são propostos. Para atestar e validar o correto funcionamento das mensagens GOOSE trocadas entre os IEDs seguindo a metodologia proposta, testes baseados no capítulo 10 da norma IEC 61850 são propostos e realizados para quatro cenários distintos. São realizados mil testes para cada cenário, totalizando quatro mil testes para cada IED e vinte e oito mil testes para o conjunto de sete IEDs avaliados. Ao final, a mensagem GOOSE seguindo o padrão do fabricante é comparada com a mensagem GOOSE conforme a metologia do trabalho, mostrando de forma clara as vantagens da proposta, principalmente durante o projeto e troubleshooting em uma subestação. A metodologia empregada na definição dos parâmetros, e a proposta de teste e monitoramento via sistema supervisório da integridades das mensagens GOOSE, são itens novos que trazem maior confiabilidade ao sistema de proteção e controle. Destaca-se que os testes em bancada e a análise dos resultados comprovaram o bom desempenho dos equipamentos para os cenários testados.