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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Filtro morfológico para detecção de correntes geomagneticamente induzidas em sistemas elétricos de potência
Authors: Lagoas, Fabiana da Cunha
metadata.dc.creator: Lagoas, Fabiana da Cunha
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Eduardo Machado dos
metadata.dc.description.resumo: Correntes geomagneticamente induzidas (GICs) são ocasionadas por partículas ionizadas, provenientes de explosões solares, que interagem com o campo magnético terrestre, produzindo correntes espelho na superfície do planeta, que fluem através de caminhos paralelos, como ferrovias, sistemas de comunicação, tubulações metálicas e linhas de transmissão. Normalmente, essas correntes se apresentam como componentes quase contínuas de baixa freqüência (inferiores a 1 Hz). Quando essas correntes interagem com os sistemas elétricos de potência, podem provocar sobrecarga nos equipamentos e linhas de transmissão, causando o desligamento de grandes trechos do sistema elétrico e, consequentemente, interrupções no fornecimento de energia. No Brasil, as concessionárias são severamente multadas pelos órgãos reguladores quando há ocorrência de um desligamento não programado que não seja causado por uma falta permanente. Os dispositivos de proteção, os quais são os responsáveis por manter a continuidade do serviço, eliminando curtos-circuitos transitórios e permanentes, além de atuarem para condições anormais de carregamento, são desprovidos de funções capazes de detectar as GICs, as quais comprometem a vida útil de alguns equipamentos. Este trabalho propõe um filtro morfológico para aplicação em relés digitais, capaz de identificar a ocorrência de correntes geomagneticamente induzidas em linhas de transmissão e nos demais equipamentos do sistema elétrico, que sejam monitorados por esses dispositivos. Tal metodologia, foi implementada em Matlab® e testada a partir do processamento de sinais de corrente, gerados computacionalmente pela simulação de um sistema teste no software EMTP-ATP®. Os resultados obtidos comprovam a eficácia do filtro na detecção das GICs em tempo real para todos os casos analisados. Por fim, a metodologia proposta pode auxiliar as empresas do setor elétrico na possível identificação de GICs como causas de desligamentos não programados passíveis de multa pelos órgãos regulamentadores. Assim, através do filtro proposto, espera-se melhorar o desempenho de relés para que não atuem indevidamente pela presença de GICs, além de auxiliar as concessionárias de energia na identificação de causas para eventuais desligamentos não programados.
Abstract: Geomagnetically induced currents (GICs) are caused by ionized particles from solar flares, which interact with Earth's magnetic field, producing mirror currents in the surface of the planet, which flow through parallel paths, such as railways, communications systems, metal pipes and transmission lines. Typically, these currents are presented as almost continuous low frequency components (below 1 Hz). When these currents interact with the power system it can cause overloading of equipment and transmission lines, causing the shutdown of large parts of the electrical system and therefore disruptions in the power supply. In Brazil, the electric companies are severely fined by regulators when there is an occurrence of an unplanned outage that is not caused by a permanent fault. Protection devices, which are responsible for maintaining the continuity of service, by eliminating transient and permanent short circuits, and act to abnormal loading conditions, are devoid of functions capable the detecting GICs, which impair the useful life some equipment. This paper proposes a morphological filter for application in digital relays, able to identify the occurrence of geomagnetically induced currents in power transmission lines and other equipment in the electrical system, which are monitored by these devices. Such methodology has been implemented and tested in Matlab, processing signals computationally generated by the simulation of a test system in the EMTP-ATP® software. The results obtained confirm the effectiveness of the filter in the detection of GICs in real time for all the analyzed cases. Finally, the proposed methodology can assist electric companies as a possible identification tool of GICs as a cause of unplanned shutdowns subject to fines by regulatory agencies. Thus, through the proposed filter, it is expected to improve the performance of relays to not act improperly by the presence of GICs, as well to assist the electric companies to identify possible causes for unplanned outages.
Keywords: Electrical engineering
Geomagnetically induced currents
Electric power system
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/1048
Issue Date: 18-Aug-2014
Appears in Collections:Engenharia Elétrica



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