Proteção adaptativa em redes de distribuição modernas: proposta de um novo método para estimação das correntes de curto-circuito baseado em Lógica Fuzzy e equações analíticas genéricas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Barradas, Henrique Molina
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Geradores Distribuídos; curto-circuito; Sistema de Distribuição de Energia Elétrica; Lógica Fuzzy; Distributed generators; Short-circuit; Electricity distribution system; Fuzzy logic
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/238106

Nos últimos anos houve um crescimento acentuado na inserção de Geradores Distribuídos (GDs), principalmente geradores fotovoltaicos conectados no sistema de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE). Dentre os impactos causados devido à inserção dos GDs nos SDEE, podem-se citar alguns positivos como a melhoria do perfil de tensão e a redução das perdas elétricas do sistema em alguns casos, mas também alguns impactos negativos como o aumento dos níveis de curto-circuito e a possibilidade da inversão no sentido dos fluxos de correntes que podem causar problemas na coordenação e seletividade da proteção. Dentre as soluções propostas na literatura, a proteção adaptativa é uma das mais interessantes devido à possibilidade de adaptação do sistema de proteção às diferentes condições do SDEE em termos de topologia, cargas e inserção de GDs. Para tanto, é necessário que o estado do SDEE seja obtido em situações em que a condição de topologia, cargas e gerações são suficientes para alterar os níveis e sentidos dos curtos-circuitos nos alimentadores necessitando que os parâmetros da proteção sejam atualizados para garantir a atuação dos dispositivos de proteção de forma coordenada e seletiva. Nesta tese é proposto um método para estimar de forma online as correntes de curto-circuito em SDEE considerando a inserção de GDs e adaptar a proteção existente. O método é baseado na primeira (PLK) e segunda (SLK) Leis de Kirchhoff e em Lógica Fuzzy (LF). O método proposto é capaz de obter as correntes de curto-circuito que circulam nos alimentadores do SDEE utilizando dados pré-falta e os parâmetros elétricos da rede, possibilitando a adaptação da proteção antes que o curto-circuito ocorra. Os resultados demonstram que o método desenvolvido é eficaz tanto para estimar a corrente injetada pelos GDs quanto para obtenção da variação da corrente de curto-circuito dos alimentadores do SDEE. A partir dos resultados obtidos por meio de simulações realizadas no DIGSILENT, observam-se erros absolutos inferiores a 60 ampéres no pior caso. Portanto os resultados demonstram uma perspectiva confiante na utilização do método proposto para a adaptação da proteção de SDEE modernos.