Análise da adaptação da proteção de sobrecorrente para sistemas de distribuição subterrâneos com self-healing

Abstract

O aumento recente de redes inteligentes no cenário brasileiro, as chamadas smart-grids, proporcionam aos sistemas tradicionais de distribuição uma oportunidade para inovação e trazem desafios junto às suas operações inovadoras. No âmbito das smart-grids, existem aplicações que tendem a ser benéficas tanto aos consumidores quando aos operadores do sistema de potência. Um destes avanços notados são as aplicações de recomposição automática de redes. Os sistemas de recomposição automática, conhecidos também como self-healing, permitem o aumento da confiabilidade de energia para os consumidores, bem como a redução dos indicadores de qualidade da concessionária. Os alimentadores de distribuição munidos com tal sistema de self-healing são expostos a potenciais mudanças na topologia da rede, o que pode acarretar da descoordenação dos esquemas de proteção normalmente utilizados na distribuição. A proteção adaptativa é inserida neste contexto permitindo a atuação segura do self-healing, adequando os parâmetros de proteção em cada mudança de topologia. O trabalho apresenta com detalhes o desenvolvimento de um algoritmo heurístico para a execução de técnicas de proteção adaptativa. Esta metodologia é aplicada em simulações de uma rede de distribuição subterrânea real. São realizadas comparações efetivas entre as proteções tradicionais, sem alterações e a os novos parâmetros de proteção adaptativa para comprara a eficácia e necessidade do sistema.

Recent advances with Smart Grid applications, within Brazilian scenario, allows all traditional distribution power systems an opportunity to increase its innovation. Smart Grids are also responsible for bringing along challenges towards its own operations. Some applications, regarding Smart Grid technologies, can be benefic to both consumers and utility. That fact is notable in automatic recomposition systems, also known as Self-Healing systems. The Self-Healing system increases grid reliability for consumers, and allows a quality indicators reduction for the utility. Distribution feeders equipped with the Self-Healing system are exposed to potential topology changes in its distribution grid, which may result in the protection systems discoordination. Adaptive protection is presented in this context, allowing a safe Self-Healing system operation, fitting the protection parameters in each topology change. This work details a heuristic algorithm development for adaptive protection techniques. This methodology is applied, through simulations, in a real underground distribution system. Comparisons are made between traditional protection, without changing in protection parameters, and adaptive protection, in order to verify the real system efficiency.