View
219
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Protótipo de Sistema de Medição Fasorial Sincronizada Instalado no Sistema de Transmissão
da Eletrosul
Análise do Sistema Elétrico
(Projeto de P&D Eletrosul/UFSC/Reason)
Florianópolis, 08-09/11/2007
Código ANEEL: 0402-13/2005Ildemar C. Decker – LabPlan/UFSC
Análise do Sistema Elétrico
Análise em regime normal de operação– Análise de fluxo de potência em linhas de transmissão
– Análise da freqüência síncrona
– Cálculo de parâmetros de linhas de transmissão
Análise de ocorrências– Evolução temporal de grandezas elétricas monitoradas
– Identificação de modos elétricos e eletromecânicos
Regime Normal de Operação(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Fluxo de Potência Ativa– Valores medidos e estimados
Resolução dos gráficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg
Regime Normal de Operação(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Fluxo de Potência Reativa– Valores medidos e estimados
Resolução dos gráficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg
Regime Normal de Operação(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Diferença relativa entre medições
( ) SPMS - SCADADif % = ×100SPMS
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
0 10 20 30 40 50 60-40
-20
0
20Di ferença Relativa SPMS x SCADA - Potência Ativa
%
Ivaiporã - AreiaAreia - Ivaiporã
0 10 20 30 40 50 60-20
0
20
40Di ferença Relativa SPMS x SCADA - Potência Reativa
(17:00 - 18:00 h)
%
Ivaiporã - AreiaAreia - Ivaiporã 0 10 20 30 40 50 60
-10
-5
0
5
10
(17:00 - 18:00 h)
%
D i fe re n ça po r Mín im o s Qu a d ra d os
Pot. Ativa IVA - AREPot. Ativa ARE - IVAPot. Reativa IVA - AREPot. Reativa ARE - IVA
0 10 20 30 40 50 60-10
-5
0
5
10
(17:00 - 18:00 h)
%
D i fe re n ça po r Mín im o s Qu a d ra d os
Pot. Ativa IVA - AREPot. Ativa ARE - IVAPot. Reativa IVA - AREPot. Reativa ARE - IVA
Regime Normal de Operação(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Fluxo de Potência Ativa– Valores medidos e estimados
Resolução dos gráficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg
Regime Normal de Operação(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Fluxo de Potência Reativa– Valores medidos e estimados
Resolução dos gráficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg
Regime Normal de Operação(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Diferença relativa entre medições
0 10 20 30 40 50 60-200
-100
0
100Di ferença Relativa SPMS x SCADA - Potência Ativa
%
Areia - C.NovosC.Novos - Areia
0 10 20 30 40 50 60-30
-20
-10
0
10Di ferença Relativa SPMS x SCADA - Potência Reativa
(17:00 - 18:00 h)
%
Areia - C.NovosC.Novos - Areia
0 10 20 30 40 50 60-6
-4
-2
0
2
4
6
8
(17:00 - 18:00 h)
%
D i ferença por Mín im os Quadrados
( ) SPMS - SCADADif % = ×100SPMS
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
Análise da Freqüência Síncrona
Monitoração da freqüência na SE Ivaiporã
19h00min 19h05min 19h10min 19h15min 19h20min 19h25min 19h30min59.9
59.92
59.94
59.96
59.98
60
60.02
60.04
60.06
60.08
60.1Freqüência - PMU Ivaiporã
Freq
üênc
ia (H
z)
Tempo (local) - Dia 29/10/20070 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.01
Freqüência (Hz)
Mag
nitu
de d
a Fr
eqüê
ncia
(Hz)
Espectro da Freqüência - PMU Ivaiporã
Nota: Modo de oscilação de ~ 0,02HzNota: Modo de oscilação de ~ 0,02Hz
a) Evolução no tempo b) Espectro de freqüência
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Resistência (%)
Diferença relativa:Média = 25.55 %
Diferença relativa:Média = 25.55 %
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Reatância (%)
Diferença relativa:Média = 4.57 %
Diferença relativa:Média = 4.57 %
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Ivaiporã – Areia, 525 kV)
Susceptância (Mvar)
Diferença relativa:Média = 1.33 %
Diferença relativa:Média = 1.33 %
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Resistência (%)
Diferença relativa:Média = 110.57 %
Diferença relativa:Média = 110.57 %
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Reatância (%)
Diferença relativa:Média = 2.60%
Diferença relativa:Média = 2.60%
Cálculo de Parâmetros de LTs(LT Areia – C. Novos, 525 kV)
Susceptância (Mvar)
Diferença relativa:Média = 0.34 %
Diferença relativa:Média = 0.34 %
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Desligamento Inter-Regional das Regiões N-NE com SE-COEventos principais:
– 11h58min: desligamento da LT 500kV Gurupí/Miracema C1 (Furnas).
– 12h04min: desligamento dos equipamentos abaixo durante a tentativa de normalização do C1:
» LT 500kV Gurupí/Miracema C2 (abrindo a interligação N-SE-CO)
» LT 500kV Serra da Mesa/Rio da Éguas/Bom Jesus da Lapa II (abrindo a interligação NE-SE-CO)
» LT 500kV Serra da Mesa/Samambaia C1 (Furnas)
» LT 500kV Xingó/Angelim II
» LT 230kV Angelim/Campina Grande II
» Bancos de Filtros ZRI e ZRJ da subestação Ibiúna (Furnas)
Conseqüências:– Variação da freqüência em 60/57,60/45Hz com atuação do ERAC das regiões Nordeste e Norte,
interrompendo 402MW de cargas na região Nordeste entre 12h04min e 13h11min e 94MW na região Norte entre 12h04min e 12h06min.
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Localização geográfica
Fonte: SINDAT/ONS
NE
N 11h58min (C1)12h04min (C2)
12h04min
( ! )( ! )XX
XX
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Desligamento da LT 500kV Gurupí / Miracema C2 (12h04min)
Freqüência PMU Ivaiporã
0 100 200 300 400 500 60059.9
60
60.1
60.2
60.3
60.4
60.5
60.6
Freq
üênc
ia (H
z)
Tempo Local (s)11h57min 12h07min
12h04min
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Desligamento da LT 500kV Gurupí / Miracema C2 (12h04min)
0 100 200 300 400 500 6001.02
1.03
1.04
1.05
1.06
1.07
1.08
Mód
ulo
de T
ensã
o [p
u]
Tempo Local (s)11h57min 12h07min
12h04min
Módulo da tensão PMU IvaiporãDiferença angular entre Ivaiporã e Areia
0 20 40 60 80 100 1201.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
3.4
3.6
Âng
ulo
de T
ensã
o (G
raus
)
Tempo Local (s)12h03min 12h05min
12h04min
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Eventos de normalização:
– 12h05min: normalizado banco de filtros ZRC
– 12h12min: normalizada LT 500kV Gurupí/Miracema C1 (interligando N-SE-CO)
– 12h18min: normalizada LT 500kV Gurupí/Miracema C2
– 12h22min: normalizada a LT 500kV Xingó/Angelim II
– 12h31min: normalizada LT 230kV Angelim/Campina Grande II
– 12h43min: normalizada LT 500kV Serra da Mesa/Rio das Éguas/Bom Jesus da
Lapa II (interligando NE-SE-CO)
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Normalização da LT 500 kV Gurupí / Miracema C1
0 2 4 6 8 10 12 14 1659.95
59.96
59.97
59.98
59.99
60
60.01
60.02
60.03
Freq
üênc
ia (H
z)
Tempo Local (s)12h12min50s 12h13min05s
Freqüência PMU Ivaiporã
Modo de oscilação identificado:Freqüência:
0,2875 HzFreqüência:
0,2875 HzModo dominante:- 0.1859 + j 1.8062
Modo dominante:- 0.1859 + j 1.8062
Amortecimento:10,23 %
Amortecimento:10,23 %
Amplitude espectral da freqüência
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Freqüência (Hz)
Mag
nitu
de
← fmax = 0.28437 Hzfosc = 0,2875 Hz
Análise de Ocorrência no SIN (02/10/2007)
Normalização da LT 500 kV Serra da Mesa / Rio das Éguas / Bom Jesus da Lapa II
0 2 4 6 8 10 1259.995
60
60.005
60.01
60.015
60.02
60.025
60.03
Freq
üênc
ia (H
z)
Tempo Local (s)12h43min50s 12h44min02s
Freqüência PMU Ivaiporã
Modo de oscilação identificado:
Amplitude espectral da freqüência
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Freqüência (Hz)
Mag
nitu
de
← fmax = 0.36091 Hzfosc = 0,3635 Hz
Freqüência:0,3635 Hz
Freqüência:0,3635 Hz
Modo dominante:- 0.3703 + j 2.2840
Modo dominante:- 0.3703 + j 2.2840
Amortecimento:16,00 %
Amortecimento:16,00 %
Comentários FinaisO projeto MedFasee Eletrosul representa uma evolução natural de uma parceria inicial, entre o LabPlan/UFSC e a Reason, para o desenvolvimento no país de uma tecnologia de alto impacto.A implementação do protótipo no sistema Eletrosul é uma experiência que envolve o desenvolvimento de equipamentos, a instalação, a operação e a análise do desempenho do SPMS e do sistema elétrico.Embora preliminares, os resultados obtidos permitiram a comparação de desempenho com o sistema SCADA, o cálculo de parâmetros de LTs, a verificação do desempenho do sistema de comunicação e a identificação de modos de oscilação inter-área do SIN, a partir da monitoração em tempo realOs itens expostos caracterizam o projeto MedFasee Eletrosul comouma experiência rica e de grande relevância para o domínio e a difusão da tecnologia de medição fasorial no Brasil.
Recommended