62ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

ANÁLISE QUALITATIVA DE SISTEMAS ELÉTRICOS NO MONITORAMENTO DE EVENTOS LIGADOS A VARIAÇÕES DE CURTA DURAÇÃO

Brehme Dnapoli Reis de Mesquita 1 Leandro Barjonas da Cruz Rodrigues 1 Jefferson Adriano Lima e Silva 1 Ivan Ruy Parijós Junior 2 Cláudio César Silva de Freitas 3 Raimundo Nonato das Mercês Machado 4

1. Curso de Engenharia de Controle e Automação - IFPA 2. Faculdade de Engenharia Elétrica - UFPA 3. Faculdade de Engenharia de Controle e Automação - IESAM 4. Prof. Dr./Orientador - Depto. de Processos Industriais e da Natureza - IFPA

INTRODUÇÃO:

A partir do uso massificado de equipamentos eletrônicos nas mais diversas áreas, principalmente nas indústrias, intensificaram-se as preocupações com a questão da qualidade da energia elétrica (QEE). O uso gradativo de dispositivos automáticos eletrônicos é um fator preocupante, pois ao mesmo tempo em que são medidas para alcançar-se a redução do tempo de fabricação, são causadores de problemas na QEE gerada, poluindo e modificando as características da energia fornecida contrariando os padrões estabelecidos como aceitáveis para o fornecimento de energia elétrica. A partir disso, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) publicou resoluções exigindo das concessionárias de energia elétrica o atendimento a certos indicadores de qualidade no fornecimento. Assim, devido aos diversos distúrbios no sistema elétrico, juntamente com as normas regulamentadas pelos órgãos responsáveis pelo monitoramento e a exigência dos consumidores, as concessionárias estão investindo cada vez mais em tecnologias para a monitoração do sistema elétrico. Diante disso, esse trabalho vem propor a utilização de um método para analisar dados de pós-operação e identificar ocorrências em sistemas de energia elétrica através de simulações de formas de ondas de tensão obtidas a partir do software ATPDraw (Alternative Transients Program).

METODOLOGIA:

A Transformada Wavelet (TW), uma poderosa ferramenta para processamento digital de sinais, tem sido usada para monitoração e análise de diferentes tipos de perturbações em sistemas de energia elétrica. O procedimento aqui proposto foi desenvolvido em linguagem Matlab® para analisar forma de ondas de tensão obtidas por meio de simulações no aplicativo ATPDraw em sistemas de 500 KV e 230 KV. Os sinais de tensão das fases A, B e C são decompostos pela análise wavelet, usando-se a wavelet-mãe Daubechies de quarta ordem ('db4'), sendo o primeiro nível de detalhe usado para detectar e localizar a perturbação ocorrida. Caso seja detectada uma perturbação, um algoritmo baseado no desvio padrão dos coeficientes do primeiro nível de decomposição é usado para localizar o início e o fim da perturbação. A partir dessa informação, calculam-se os valores eficazes das tensões normalizadas e verifica-se, de acordo com as regulamentações da Aneel, que tipo de variação de curta duração foi ocasionado no sistema.

RESULTADOS:

Utilizando o software ATPDraw, diversas formas de onda obtidas através de simulação de eventos caracterizando variações de tensão de curta duração. O sistema de monitoração desenvolvido mostrou-se capaz detectar e localizar o início dessas perturbações, mostrando-se os valores eficazes das tensões normalizadas e os instantes em que o sistema está abaixo ou acima dos parâmetros estabelecidos pelas regulamentações da ANEEL podendo-se posteriormente classificá-los como afundamento ou elevação de tensão, dependendo de alguns parâmetros como duração e amplitude das tensões RMS do sistema. A utilização da wavelet de Daubechies "db4" mostrou uma grande eficiência na detecção e localização de distúrbios nas formas de onda analisadas.

CONCLUSÃO:

O procedimento proposto mostrou-se adequado para a análise de perturbações no sistema elétrico a partir de dados simulados, verificando-se a eficiência da Decomposição Wavelet para detecção de distúrbios de variação de curta duração e a localização dos mesmos através de análises dos sinais das tensões. Além disso, a Wavelet de Daubechies mostrou-se eficiente na localização parâmetros sobre qualidade da energia elétrica, dando certo refinamento em apontar diversas as descontinuidades que podem estar em um dado sinal mostrando-se adequada-as para aplicações na localização de perturbações relacionadas a variações de tensão de curta duração, servindo como auxílio à análise de pós-operação.

Instituição de Fomento: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará

Palavras-chave: Transformada Wavelet, Qualidade da Energia Elétrica, Variação de Curta Duração.