Estratégias para dimensionamento e aplicação de buffer de medidas fasoriais no aprimoramento da estimação híbrida de estados em sistemas de potência

Abstract

Neste trabalho busca-se dimensionar um buffer de medidas fasoriais para aproveitamento do grande volume de medidas geradas pelo Sistema de Medição Sincronizada de Fasores (SMSF) entre os intervalos de execução da Estimação de Estados em Sistemas de Potência (EESP). Para isso, utilizam-se métodos que permitem determinar o instante de tempo em que o Sistema Elétrico de Potência (SEP) altera significativamente seu ponto de operação. Dessa forma, é possível dimensionar um buffer que contenha as medidas realizadas pelo SMSF que ainda mantenham correlação com o último estado observado do SEP. Através desse processo, pretende-se elevar a qualidade das medidas fasoriais fornecidas para execução da EESP e consequentemente aprimorar seus resultados. Além disso, neste trabalho são analisados os principais pontos relacionados aos sistemas de aquisição de dados (SCADA e SMSF) utilizados para realização da EESP. Também é apresentada uma revisão sucinta que contempla os tópicos fundamentais do processo de estimação de estados, incluindo técnicas híbridas de integração de medidas SCADA e SMSF. Em seguida, são apresentadas as estratégias e técnicas adotadas para dimensionamento e aplicação do buffer de medidas fasoriais na EESP. Por fim, os métodos adotados são avaliados através de simulações, visando determinar a aderência das técnicas ao objetivo proposto. Os resultados das simulações realizadas revelam uma melhora substancial na qualidade das medidas sincrofasoriais utilizadas no processo de EESP e consequentemente nos resultados da própria estimação de estados.

In this work, we aim at dimensioning a phasor measurement buffer in order to take advantage of the large volume of measurements acquired from Synchronized Phasor Measurement Systems (SPMS) between intervals of execution of Power System State Estimation (SE). To achieve this, methods are employed that allow determining the instant of time at which power system significantly changes its operating point. Thus, it is possible to size a buffer that contains the synchrophasor measurements which still maintain correlation with the last observed power system state. Through this process, we intend to enhance the quality of the phasor measurements used as input data to the SE process, and consequently improve its results. Also, this work analyzes key points related to data acquisition systems (SCADA and SPMS) used for SE execution. Then, we conducted a concise review covering fundamental topics related to the state estimation process, including hybrid techniques for integrating SCADA and SPMS measurements. Next, we exploit strategies and techniques for sizing and utilizing the phasor measurement buffer in SE. Finally, we apply the developed methods through simulations to assess their adherence to the proposed objective. The simulations reveal a substantial improvement in the quality of SPMS measurements used in the SE process, which in turn enhances the results of SE itself.