Proteção adaptativa em redes de distribuição de energia elétrica utilizando relés digitais e controladores lógicos programáveis

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Souza Junior, Waldery Pereira de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Proteção adaptativa; Geração distribuída; Relés de proteção digitais; Controlador lógico programável; Adaptive protection; Distributed generation; Digital protection relays; Programmable logical controller
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/193313

Com a crescente utilização de fontes de energia renováveis nos últimos anos por parte do consumidor, são necessárias as análises do sistema de energia elétrica para avaliar os impactos da conexão destes geradores. Sabe-se de um modo geral que a conexão de geradores distribuídos (GDs) causa alteração nas correntes de curto-circuito e principalmente nas correntes de carga fornecidas pelas subestações (SEs), causando desligamentos indevidos, descoordenação de dispositivos, sub alcance da proteção de sobrecorrente temporizada, entre outros. Este trabalho propõe a implementação de proteção adaptativa em relés digitais comerciais, considerando a inserção de GDs (fotovoltaica) em redes de distribuição de energia elétrica utilizando um controlador lógico programável (CLP) para controlar os valores de pickup da função de sobrecorrente temporizada de fase (51) dos relés, conforme a inserção de GDs no sistema. A implementação foi realizada utilizando dois relés de proteção GE Multilin Modelos UR F35 – Proteção de Alimentadores e um CLP GE IP. A ideia apresentada no trabalho consiste em propor uma solução para que o sistema de proteção mantenha a coordenação e seletividade, utilizando condições e cálculos que alterem automaticamente o pickup da função 51 sempre que houver a inserção de GDs e de acordo com o percentual de variação da corrente de carga fornecida. Utilizou-se o sistema de 13 barras do IEEE, com um perfil de carga real, sendo simulada a inserção de GD de 0% a 100% através do software DIgSILENT®, largamente empregado pelas concessionárias de energia elétrica, garantindo a confiabilidade para os resultados obtidos. Para validar as simulações, utilizou-se uma caixa de testes hexafásica PONOVO, injetando as correntes nos relés conforme as simulações previamente realizadas pelo software DIgSILENT®. Os resultados mostram a eficiência e robustez da proteção adaptativa proposta visto que a metodologia foi capaz de manter a coordenação e a seletividade do sistema de proteção mesmo com a inserção de GD.