Metodologia para estimação de estado e sua aplicação em redes elétricas de distribuição. - Himeno, Gustavo de Gois (2021)
A estimação de estado em sistemas de potência consiste na obtenção dos fasores (módulo e fase) das tensões em todas as barras de uma determinada rede, dado um conjunto de medições. As medições podem ser potência ativa e reativa injetadas nas barras (geração ou carga); potência ativa, potência reativa ou corrente circulando em trechos; ou módulo das tensões. Uma vez que todas as variáveis são determinadas, todos os outros parâmetros que descrevem um sistema de potência podem ser calculados imediatamente. Os diferentes erros que afetam as medições podem ser tratados através de medições redundantes. A aplicação da estimação de estado em sistemas de transmissão, nas quais pode-se assumir que rede e cargas são equilibradas, já está consolidada. Entretanto, o mesmo não pode ser dito para sistemas de distribuição devido a algumas razões: (i) a necessidade de uma representação trifásica da rede, uma vez que tanto a rede como as cargas não são equilibradas, (ii) a existência, em geral, de grande número de barras comparado aos sistemas de transmissão, o que impacta diretamente a estabilidade numérica da solução, e (iii) o fato da redundância de medições não ser normalmente garantida. Essa dissertação apresenta uma proposta de metodologia para solução do problema de estimação de estado em redes de distribuição extensas e desequilibradas. Para validar a metodologia são apresentadas aplicações em redes reais de distribuição, incluindo em uma rede subterrânea, e comparações com metodologias atualmente utilizadas pelas distribuidoras para incorporação de medições na modelagem da rede elétrica. Os resultados obtidos indicaram que a estimação de estado foi capaz de incorporar as medições no modelo da rede, de forma satisfatória. Dessa forma, ela mostrou que pode ser uma ferramenta importante para a evolução do setor de distribuição.