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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33819| Título: | Análise de observabilidade e criticidade de medidas na estimação de estado de sistema de potência |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of observability and criticality of measurements in state estimation of power systems |
| Autor(es): | Colussi, Guilherme Matheus de Rosso |
| Orientador(es): | Flórez, Hugo Andrés Ruiz |
| Palavras-chave: | Medidores elétricos Sistemas de energia elétrica - Estimação de Estado Controle de qualidade Electric meters Electric power systems - State estimation Quality control |
| Data do documento: | 13-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | COLUSSI, Guilherme Matheus de Rosso. Análise de observabilidade e criticidade de medidas na estimação de estado de sistema de potência. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2023. |
| Resumo: | A metodologia proposta neste trabalho possibilita a análise de observabilidade e criticidade ao sistema-teste de 5 barras e ao sistema-teste IEEE 14 barras através das medidas disponíveis em cada sistema, com um nível de redundância próximo a 1,5. A observabilidade da rede é analisada usando dois métodos numéricos, primeiro calculando o posto da matriz Ganho e em seguida realizando a fatoração triangular da matriz Ganho, considerando apenas as medidas de potência ativa do sistema. A criticidade de medidas permitiu identificar as medidas críticas e assim retirando uma ou mais medidas assim classificada, ter duas configurações diferentes para os dois sistemas, uma configuração observável e outra não observável. Ainda, esta análise mostra a importância de utilizar medidas redundantes na base de dados, para que quando ocorra alguma falha em algum medidor, tenha outro para supri-lo e não deixando a rede sem informações. Quanto à identificação destas medidas críticas e conjuntos críticos de medidas foi utilizado o método da fatoração da matriz Jacobiana. Por fim, foi executado o programa de estimação de estado para serem verificados os resultados obtidos nas fases de análise da observabilidade e de criticidade aplicados em ambos os sistemas para as duas configurações. Os resultados das análises de observabilidade e criticidade foram obtidos através do ambiente MATLAB e para o estimador de estado foi utilizado o AMPL e mostraram que para as configurações observáveis dos sistemas foi possível estimar as variáveis de estado de todas as barras do sistema, e para as configurações não observáveis o programa não convergiu corretamente, por não terem medidas suficientes para estimar as variáveis de estado de algumas barras dos sistemas. |
| Abstract: | The proposed methodology in this study enables the analysis of observability and criticality in the 5-bus test system and the IEEE 14-bus test system using the available measurements in each system, with a redundancy level close to 1.5. The observability of the network is analyzed using two numerical methods: first, by calculating the rank of the Gain matrix, and then by performing the triangular factorization of the Gain matrix, considering only the active power measurements of the system. The criticality of measurements allowed the identification of critical measurements. Thus, by removing one or more measures classified as critical, two different configurations were obtained for the two systems: one observable and another non-observable configuration. Furthermore, this analysis highlights the importance of using redundant measurements in the database so that if a meter fails, there is another to compensate for it, prevening the network from being without information. Regarding the identification of these critical measurements and critical sets of measurements, the Jacobian matrix factorization method was used. Finally, the state estimation program was executed to verify the results obtained in the observability and criticality analysis phases applied to both systems for the two configurations. The results of the observability and criticality analyses were obtained using the MATLAB environment, and the state estimator used AMPL. The results showed that for the observable configurations of the systems, it was possible to estimate the state variables of all buses in the system. For the non-observable configurations, the program did not converge correctly due to insufficient measurements to estimate the state variables of some buses in the systems. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33819 |
| Aparece nas coleções: | MD - Engenharia Elétrica |
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