Aperfeiçoamento de um algoritmo de Estimação de Estados para Rede de

Distribuição considerando grande penetração de produção dispersa

Lúcio Miguel Portela dos Santos

Orientador: Prof. Dr. Hélder Leite

Introdução

Fases do trabalho:

Algoritmo de estimação de estados para uma rede de

distribuição.

Caracterização de diferentes medidas numa rede de distribuição

com reconfiguração da mesma.

Identificação dos possíveis benefícios da introdução de “Phase

Measurements Units” (PMU’s) numa rede de distribuição;

Evolução da rede de distribuição

Redes de distribuição actuais foram concebidas

para distribuir energia;

Alta penetração de produção dispersa implica

uma nova filosofia de operar a rede de

distribuição;

Terá que existir uma nova ideia para exploração

da rede - exploração activa;

Integração de uma grande quantidade de produção dispersa numa rede de

distribuição é tecnicamente complexa.

As redes de distribuição têm de incluir um novo controlo de procedimentos para

as tornar activas – desenvolvimento de um controlo de gestão activa da rede. “Distribution System Management

Controller” (DMSC) permite minimizar

os problemas de estabilidade causados

pela produção dispersa.

Topologia eléctrica radial, elevado

número de ligações de produção dispersa

tende a torná-las mais emaranhadas –

uso de técnicas desenvolvidas para a

rede de transporte.

Algoritmo de estimação de estados DSMC requere um algoritmo de estimação de estados.

Disponibilidade de medidas em tempo real é muito limitada.

Estimação de estados

nas redes de distribuição

não tem como finalidade

o aperfeiçoamento das

medidas existentes.

Fornecer um

anteprojecto da

estimação do estado

da rede.

Rede de distribuição

Investimento financeiro nas redes de

distribuição é limitado, número de

medidas o mais reduzido possível.

Localização destas novas medidas é um

factor chave para a estimação.

Quantas medidas necessárias?

Onde colocar?

Caracterização de medidas a aplicar na rede de distribuição – medidas de tensão

Rede de distribuição reconfigurada

Fecho do ramo dos barramentos

87 - 95.

Abertura do ramo dos barramentos

60 - 65.

Efeito da reconfiguração da rede de

distribuição, característica elementar

deste tipo de redes.

Caracterização de medidas a aplicar na rede de distribuição reconfigurada – medidas de tensão

Caracterização de PMU’s na rede de distribuição

Instalados em pontos críticos da rede, determinam a performance da estabilidade do

sistema.

Necessidade crescente de maior controlo e vigilância da rede em tempo real. O

sistema SCADA não permite recolher informações num intervalo de tempo curto.

Operadores do sistema têm rápido acesso a dados precisos da rede, permitindo a

optimização da utilização de recursos – evitam-se desperdícios e morosos

investimentos nos sistemas de energia.

Colocam-se os PMU’s nos locais de medida críticos na rede de distribuição.

Consegue medir variáveis de estado no Posto de Transformação (PT) onde o PMU está colocado e variáveis de estado em PT dependentes deste, tornando observável a região.

Uma medida/Um PMU Duas Medidas/Dois PMU's Três Medidas/Três PMU's Quatro Medidas/Quatro PMU's

0.00000E+00

5.00000E-04

1.00000E-03

1.50000E-03

2.00000E-03

2.50000E-03

3.00000E-03

3.50000E-03

4.00000E-03

Medidas vs PMU's

Méd

ias

dos

desv

ios

padr

ões

da t

ensã

o na

red

e

Comparando a utilização de medidas ou PMU’s na rede nas seguintes localizações:

Uma medida/um PMU – Barramento 1.

Duas medidas/dois PMU’s – Barramentos 1 e 51.

Três medidas/três PMU’s – Barramentos 1, 11 e 51.

Quatro medidas/quatro PMU’s – Barramentos 1, 11, 51 e 81.

Conclusões

Estimação com medidas de tensão - o número, posição e precisão das

medidas são factores essenciais.

Topologia da rede é de extrema importância, proximidade das medidas a

pontos críticos da rede é um aspecto fundamental na estimação de

estados.

Uso de PMU’s melhora a estimação de estados significativamente – pode

ser melhor que a inclusão de uma outra medida na rede.

Trabalho futuro

Evolução de algoritmos de estimação de estados tendo em conta as futuras

necessidades de produção de energia eléctrica na rede de distribuição.

Possíveis pesquisas e evoluções nos PMU’s vocacionados para redes de

distribuição.

FIM