Detecção de falhas de comutação em sistemas HVDC multi-infeed utilizando sincrofasores

Abstract

Neste trabalho é proposta uma abordagem inovadora para detectar Falha de Comutaçãos (FCs) em sistemas High Voltage Direct Current (HVDC) em configuração multiinfeed utilizando Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada (SMFS). A abordagem é baseada em avaliações de sinais de potência e corrente obtidos a partir de sincrofasores adquiridos nas estações conversoras HVDC. A abordagem é composta de uma etapa de detecção preliminar seguida de duas etapas de detecção de falsos positivos. Para cada uma das etapas foram desenvolvidos indicadores específicos a partir dos efeitos e características da FC. Na detecção preliminar e 1ª etapa de detecção de falsos positivos são avaliadas as assinaturas da energia da wavelet de sinais de potência. Na 2ª etapa de detecção de falsos positivos são analisados os desbalanços entre as magnitudes de corrente de fase. Na abordagem são detectados eventos de FC que afetam uma ou mais pontes da estação conversora de sistemas HVDC. Na abordagem é especificada a infraestrutura das medições das grandezas elétricas no Sistema de Energia Elétricas (SEEs) dentro do contexto de Wide Area Measurement System (WAMS), de modo a possibilitar a detecção de FCs simultâneas. Visa-se proporcionar, aos operadores de sistemas elétricos, meios de detectar e avaliar a severidade das FCs simples e simultâneas. A abordagem é validada com dados de simulações de Electromagnetic Transients (EMT) e testada com dados de medições de campo do Sistema Interligado Nacional (SIN).

Abstract: This works proposes an innovative approach to detect commutation failures (CFs) in multi-infeed high voltage direct current (HVDC) systems using synchronized phasor measurement systems (SPMS). The approach is based on the assessment of power signal and current from synchrophasors data acquired at HVDC converter stations. The approach is composed of step of preliminary detection, 1ª and 2ª steps of false positive detection, in each step is developed specific indicators from effects and technical features. Steps of preliminary detection and 1ª step of false positive detection are analyzed wavelet energy signatures of power signal. The 2ª step of false positive detection is analyzed imbalances between the current magnitudes of phase. In the approach is detected events of CF that affect one or more bridges of HVDC station. The approach is specified the infrastructure of measurements of electrical quantities in Electric Power System (EPS) within the context of WAMS that enable the detection of simultaneous CF. The aim of this work is to allow the System Operator (SO) to monitor simultaneous CFs on different converter stations of a power system and their impact on system dynamic performance. The approach is validated with data from electromagnetic transient (EMT) simulations and tested with data from a real event in the Brazilian Interconnected Power System (BIPS).