Estimação de estado generalizada com processamento de erros de topologia e erros em medidas

Orientadora : Profª Drª Elizete Maria LourençoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 2007Inclui bibliografiaÁrea de concentração: TelecomunicaçõesResumo: Este trabalho propõe um algoritmo para uso na operação em tempo real de sistemas de potência que seja capaz de identificar erros de topologia e erros grosseiros em medidas tomando por base o conjunto de informações disponíveis do sistema em estudo, possibilitando dessa forma a correta estimação dos estados do sistema. Convencionalmente, o estimador processa a topologia da rede a partir dos estados das chaves para determinar o modelo barra-ramo da rede elétrica e em seguida de posse das medidas analógicas a estimação de estados é realizada, fornecendo como resultado as tensões complexas em todas as barras do sistema. Nesta modelagem apenas as medidas analógicas estão disponíveis, de modo que erros de topologia não podem ser identificados diretamente. Trabalhos recentes permitem a identificação da zona de anomalia onde se localiza o erro, que posteriormente é modelada utilizando-se a formulação generalizada, na qual se modelam e também estão disponíveis as informações referentes a chaves e disjuntores. Os algoritmos de Estimação de Estados atualmente utilizam metodologias dedicadas somente à identificação de erros em medidas ou então somente para a identificação de erros de topologia, não havendo até o momento nenhuma metodologia com o intuito de determinar qual tipo de erro está ocorrendo, devido a grande distância existente atualmente no tratamento de cada um destes tipos de erro. Dessa forma, desenvolveu-se um algoritmo capaz de identificar a natureza do erro detectado, seja de topologia, medida ou de ambos os tipos, com a finalidade de identificá-los e corrigi-los, fomecendo-se, por conseguinte, um método robusto e confiável para identificação de erros. Aplicaram-se os testes geométricos de colinearidade como metodologia principal para identificação de erros de topologia, bem como para a identificação de erros grosseiros em medidas, esta aplicação que até então possui poucos resultados publicados. Testou-se o algoritmo proposto para o sistema de 30 barras do IEEE.Abstract: This work proposes an algorithm for power systems real time operation that is able to identify topology errors and gross errors in measurements by using the system's information set available in order to perform a reliable state estimation process. Conventionally the estimator processes the network topology by using the states of the switches and breakers to define the network bus-branch model and estimates the complex voltages for all the system's buses. Topology errors can not be identified directly in this modeling because only the information of the analog measurements is available. Recent works allow the reduced anomaly zone determination and use the generalized formulation of this specific system's area due to the inclusion of switches and breakers' information among the available ones. Actually, the State Estimation algorithms either are used to identify topology errors or are used to identify gross errors in measurements. Until now there are not methodologies dedicated to identify the error source. Thus this work developed an algorithm capable of verify the detected error source (topology, gross measurement, or both), identify all the bad data information and corrects or dismisses them. The collinearity tests were used as the main method for topology error identification, and also to enhance and spread the method usage to identify gross errors in measurements. The algorithm proposed is tested for the IEEE 30 buses system