Desenvolvimento e Implementação de um sistema de monitoramento de qualidade de energia para tomada de decisões em sistemas de transmissão

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: FÁVARO, Alexandre Degan
• Orientador(a): RIBEIRO, Paulo Fernando
• 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: Qualidade de energia; IEC 61850; Subestação 4.0; Merge Unit; Dispositivo de computação de borda para subestação
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3146

O crescimento da penetração de grandes blocos de energia renovável baseada em inversores eletrônicos em sistemas de transmissão de energia pode diminuir a qualidade de energia desses sistemas, especialmente com o aumento da distorção harmônica e inter harmônica e flutuação de tensão. A má qualidade de energia elétrica (QEE) pode afetar negativamente o sistema de proteção e pode causar envelhecimento prematuro do equipamento elétrico conectado ao sistema de energia. Assim, o monitoramento contínuo da QEE e em tempo real pode ser de grande valor para a operação, manutenção e expansão do sistema. Esta dissertação apresenta o sistema de monitoramento de QEE em tempo real implementado recentemente em duas subestações de transmissão da empresa TBE (Transmissoras Brasileiras de Energia) como parte do projeto P&D Aneel “Desenvolvimento de um sistema de monitoramento de qualidade de energia e tomada de decisões em linhas de transmissão” e que envolveu a participação de diversos pesquisadores da UFJF, UNIFEI e UFSC. O sistema de monitoramento é baseado na filosofia de Arquitetura de Subestação habilitada digitalmente ou Subestação 4.0 (SB4.0). A SB4.0 envolve conceitos de arquitetura aberta, independência de fabricante, interoperabilidade escalabilidade. O sistema desenvolvido para o monitoramento da QEE recebe amostras de sinais de tensão e corrente de uma Merging Unit (MU) através do protocolo IEC 61850-9-2 (SV) e calcula os vários parâmetros de qualidade de energia. Como o sistema usa o conceito SB4.0, o monitoramento da qualidade de energia é um aplicativo de software implementado em um computador industrial. Além disso, o sistema fornece um aplicativo de Gravação de Dados, executado como tarefa de software adicional que fornece oscilografia acionada por Distorção Harmônica Total instantânea (iTHD). Esta dissertação apresenta os principais aspectos da arquitetura do sistema desenvolvido e implementado, bem como os resultados de campo obtidos das duas subestações monitoradas.